故障诊断中文核心期刊<微计算机信患)(测控自动化)2006年第22卷第5_1期双线性系统BFDF故障诊断FaultDiagnosisofBilinearSystemBFDF(陕西科技大学)汪海张玉杰Wang，HaiZhang。Yujie摘要：故障诊断技术是系统和控制研究的一个重要领域，在航空航天、核反应堆、热电厂、机械、化工等一系列工程技术领域得到了成功的应用。应用双线性系统故障检测滤波器(BFDF1方法，时带有未知输入的双线性系统进行了故障检测，给出了BFDF存在的充分务件和设计BFDF的具体步骤。同时，与双线性系统故障观测器(BFDO)方法进行了比较。相比之下，BFDF方法具有结构简单，设计步骤明确等优点，由BFDF产生的残差向量对未知输入具有较强的鲁棒性，对执行器、元件和传感器故障都非常敏感。残差向量对不同的故障具有不同的方向．易于故障隔离。关键词：双线性系统；未知输入；残差；基于观测器的故障检测中圈分类号：TK424．32文献标识码：AAbstract：Technologyisanimportantfieldinwhichsystemandcontrolstudythatthetroubleisdiagnosed，applicationsucceedinginsuchaseriesofengineeringfieldsa8Aero—Space．nuclearreactor，heatandpowerplant，machinery，chemicalindustry，etc．UseonepairoflinearsystematictroublestOmeasurethemethodofthewavefilter(BFDF)，measurethetroubletothepairoflinearsystemswithunknownintroduction．providetheabundantconditionthatBFDFexistsandconcretestepofdesigningBFDF．Meanwhile，corn-paredwiththemethodoftheobservingdeviceofonepairoflinearsystematictroubles(BFDO)．Bycontrast，BFDFmethodisofsim-plestructure，designtheadvantagesuchasbeingclearofthestep，itisstupidandexcellentthattheincompletediferencevectorquantityproducedfromBFDFhasthestrongeronetounknownintroduction，tothecarryingoutdevice，thecomponentandsensortroubleareallverysensitive，thevectorquantityofincompletediferencehasdiferentdirectionsto~ferenttroubles，theeasytrou-bleisisolated．KeyWords：b'flinearsystem；nnknowllinput；residual；observer-basedfaultdetection双线性系统是一类特殊的非线性系统，可以用于1双线性系统模型描述许多典型的化工过程和工业对象，如：生态系统、核反应堆、液压系统、燃气炉、热交换系统等。尽管人我们考虑离散的双线性系统，其状态空间模型如们已经提出了许多关于双线性系统的控制方法，但关下：x(k+1)=A0】【(k)+Bu(k)+A、J·(k)x(k)+Ed(k)+Glfd(k)于双线性系统的故障检测与分离方法的报道却非常i—l(3-1a)．少。为了实现故障检测与诊断，Yueta1．(1994)和Yuy(k)=Cx(k)=Qk)(3一lb)andShields(1996)提出了一种鲁棒双线性故障检测观其中，x(k)∈Rn，u(k)∈Rm,y(k)∈RP，分别为状态向测器(BilinearFaultDetectionObserver。BFDO)．用来检量、输入向量和输出向量。在这里，mh≤，h为双线测带未知输入的双线性系统．同时提出了故障敏感度性项的数目。的条件。这以后，不同形式的BFDO被应用到不同的ui(k)，i=l，．．．，h，为u(k)的元素。工业系统中。早在1971年，Beard就提出了在线性系d(k)∈R',fo(k)∈Rq工ERg，分别表示未知输入、执行器和统中，结构化的执行器或元件故障的故障滤波器可以元