Diagnosis of Uncertain Systems with Arbitrary Relative Degree and Unknown Input

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

Рассматривается проблема обнаружения дефектов датчиков и приводов для класса многоканальных систем с произвольной относительной степенью. Разработанное решение основано на синтезе наблюдателей, инвариантных по отношению к входному сигналу. Предложена модификация, обеспечивающая задаваемое разработчиком время сходимости, основанная на методе динамического расширения регрессора и схеме Крессельмейера. Полученное решение развито на класс систем с параметрическими неопределенностями. Приведены результаты моделирования, иллюстрирующие работоспособность предложенного подхода.

Sobre autores

A. Margun

Университет ИТМО; ИПМаш РАН

Email: alexeimargun@gmail.com
канд. техн. наук Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Van Bui

Университет ИТМО

Email: buinguyenkhanh201095@gmail.com
Санкт-Петербург

A. Bobtsov

Университет Ханчжоу Дяньцзы; Университет ИТМО; ИПМаш РАН

Email: bobtsov@mail.ru
д-р техн. наук Ханчжоу, Китай; Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Bibliografia

  1. Кулик А.С., Рубанов В.Г., Соколов Ю.Н. Синтез систем, приспосабливающихся к изменениям параметров элементов и их отказам // АиТ. 1978. № 1. С. 96–107.
  2. Patton R.J., Chen J. Observer-based fault detection and isolation: Robustness and applications // Control Engineering Practice. 1997. V. 5. No. 5. P. 671–682.
  3. Isermann R. Supervision, fault-detection and fault-diagnosis methods, An introduction // Control Engineering Practice. 1997. V. 5. No. 5. P. 639–652.
  4. Жирабок А.Н., Зуев А.В., Сергиенко О.Ю., Шумский А.Е. Идентификация дефектов в нелинейных динамических системах и их датчиках на основе скользящих наблюдателей // АиТ. 2022. № 2. С. 63–89.
  5. Hou M., Muller P.C. Design of Observers for Linear Systems with Unknown Inputs // IEEE. Trans. Autom. Control. 1992. V. 36. No. 6. P. 871–875.
  6. Warrad B., Boubaker O. Design of Unknown Input Observers for Linear Systems with State and Input Delays // 15th International Multi-Conference on Systems, Signals & Devices (SSD). 2018. P. 1–5.
  7. Буй В., Маргун А.А., Бобцов А.А. Синтез наблюдателя переменных состояния и синусоидального возмущения для линейной нестационарной системы с неизвестными параметрами // Изв. ВУЗов. Приборостроение. 2024. T. 67. № 3. С. 209–219.
  8. Буй В., Маргун А.А., Бобцов А.А. Синтез наблюдателя, обеспечивающего финитную оценку состояния по выходу // Мехатроника, автоматизация, управление. 2024. T. 25. № 2. С. 65–71.
  9. Chen W., Saif M. Fault detection and isolation based on novel unknown input observer design // 2006 American Control Conference. 2006. P. 6.
  10. Duan G.-R., Patton R.J. Robust fault detection using Luenberger-type unknown input observers – a parametric approach // Int. J. Syst. Sci. 2001. V. 32. No. 4. P. 533–540.
  11. Xu F., Tan J., Wang X., Puig V., Liang B., Yuan B. A novel design of unknown input observers using set-theoretic methods for robust fault detection // 2016 American Control Conference (ACC). 2016. P. 5957–5961.
  12. Zarei J., Poshtan J. Design of Nonlinear Unknown Input Observer for Process Fault Detection // Indust. Engineer. Chemisr. Res. 2010. V. 49. No. 22. P. 11443–11452.
  13. Duan G.R., Howe D., Patton R.J. Robust fault detection in descriptor linear systems via generalized unknown input observers // Int. J. Syst. Sci. 2002. V. 33. No. 5. P. 369–377.
  14. Zhou M., Wang Z., Shen Y. Fault Detection and Isolation Method Based on H,H∞ Unknown Input Observer Design in Finite Frequency Domain // Asian J. Control. 2017. V. 19. P. 1777–1790.
  15. Bui V.H., Margun A.A., Kremlev A.S. Detection and isolation of sensor faults under external disturbances // 8th International Conference on Control, Decision, and Information Technologies (CoDIT). 2022. P. 1255–1260.
  16. Ichalal D., Mammar S. On Unknown Input Observers for LPV Systems // IEEE Transact. Indust. Electron. 2015. V. 69. No. 9. P. 5870–5880.
  17. Floquet T., Edwards C., Spurgeon S.K. On sliding mode observers for systems with unknown inputs // Int. J. Adaptiv. Control Signal Proc. 2007. V. 21. No. 8. P. 638–656.
  18. Wang X., Tan C., Liu L., Qi Q. A novel unknown input interval observer for systems not satisfying relative degree condition // Int. J. Robust Nonlin. 2021. V. 31. P. 2762–2782.
  19. Coutinho P., Bessa I., Xie W., Nguyen A., Palhares R. A sufficient condition to design unknown input observers for nonlinear systems with arbitrary relative degree // Int. J. Robust Nonlin. 2022. V. 52. No. 15. P. 8331–08348.
  20. Margun A.A., Bui V.H., Bobtsov A.A., Efimov D.V. State estimation for a class of nonlinear time-varying uncertain system under multiharmonic disturbance // arXiv:2407.18987, 2024.
  21. Ortega R., Aranovskiy S., Pyrkin A., Astolfi A., Bobtsov A. New results on parameter estimation via dynamic regressor extension and mixing: Continuous and discrete-time cases // IEEE. Transact. Autom. 2020. V. 66. No. 5. P. 2265–2272.
  22. Korotina M., Aranovskiy S., Ushirobira R., Efimov D., Wang J. A note on fixed-and discrete-time estimation via the DREM method // hal-03746920. 2022.
  23. Khac T.N., Vlasov S., Pyrkin A. Parameters estimation of multi-sinusoidal signal in finite-time // Cybernet. Phys. 2022. V. 11. No. 2. P. 74–81.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © The Russian Academy of Sciences, 2024