基于最優解耦的關聯大系統的故障檢測

摘 要：對于關聯大系統的故障檢測，通常的做法是通過進行觀測器的特征結構配置使殘差信號與動態關聯項完全解耦，這種方法具有很大的局限性。本文將對這一問題作進一步擴展，當系統模型不能滿足殘差與關聯項解耦時，運用最優解耦理論，通過矩陣的奇異值分解實現最優解耦，從而保證故障的檢測效果。

關鍵詞：關聯大系統；故障檢測；殘差；觀測器；最優解耦

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

1 引 言

近年來大系統的分散控制引起了人們的極大關注，其原因是分散控制方法可以簡化系統設計及實現，減少在線運算時間。通過把高階大系統分解為若干低階子系統，對各子系統進行獨立設計，從而得到較為簡單的控制律。

自1970年以來故障檢測問題在理論和實際兩方面都得到了深入研究，故障檢測與分離日益成為一個非常重要的研究領域，常見的有未知輸入觀測器法、等價空間法、和優化方法等，其中基于觀測器的方法在解析冗余法中占重要地位，其核心思想是通過殘差信號來獲取故障的信息。

本文針對關聯大系統的故障診斷問題，基于最優解耦原理，通過矩陣的奇異值分解實現了最優解耦，使得殘差對動態關聯項具有魯棒性，同時對故障具有敏感性，從而保證了故障檢測的效果。與普通檢測殘差相比，采用最優解耦方法的診斷效果明顯優于普通方法。

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