离散时间模糊Markov跳变系统基于区间观测器的故障检测

摘要

针对一类带有执行器故障的离散时间模糊Markov跳变系统,基于区间观测器方法研究有限频域故障检测问题。通过融合系统状态与持续干扰的边界信息,提出模态依赖的模糊区间观测器,构建上下界估计误差增广系统模型并生成动态残差区间,进而分别引入l_∞性能指标和H_-性能指标来评估残差区间对扰动的鲁棒性和对故障的敏感性。为克服模态转移概率导致的有限频域性能指标设计难题,引入Markov化状态数学期望将误差系统转化为确定性模糊系统,并运用模态依赖的模糊Lyapunov函数方法,分别建立误差系统的l_∞性能和H_-性能分析结果,进而以线性矩阵不等式形式给出实现有限频域故障检测的区间观测器设计与优化算法。通过数值仿真验证所提算法在故障检测效率上的有效性与优越性。

关键词

模糊Markov跳变系统 / 模糊区间观测器 / 故障检测 / 有限频域