基于随机分布的网络控制系统故障检测研究

论文摘要

随着网络控制系统的广泛应用,对其安全运行的要求也越来越高,因此系统故障检测问题成为非常有意义的研究课题。本文即对网络控制系统的故障检测方法进行了研究。针对网络控制系统中存在的随机网络诱导时延、数据包丢包的问题,特别是考虑不服从正态分布假设情况下的随机时延和丢包现象的网络控制系统,分别建立了各自的数学模型,并提出了相应的将基于信息论学习法的最小残差熵状态观测器应用于网络系统故障检测的方法,最后进行的仿真研究表明此方法可行且有效。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 网络控制系统研究
• 1.2.1 网络控制系统的建模
• 1.2.2 网络控制系统的控制方法
• 1.2.3 网络控制系统的稳定性分析
• 1.3 网络控制系统的故障检测与诊断研究
• 1.3.1 带宽受限的网络
• 1.3.2 带有网络诱导时延的网络
• 1.3.3 考虑数据丢包的网络
• 1.3.4 其它
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 网络控制系统的基本问题及其建模
• 2.1 网络调度
• 2.1.1 网络调度基本问题描述
• 2.1.2 数学模型的建立
• 2.2 网络诱导时延
• 2.2.1 网络诱导时延基本问题描述
• 2.2.2 数学模型的建立
• 2.3 单包传输和多包传输
• 2.3.1 单包传输和多包传输基本问题描述
• 2.3.2 数学模型的建立
• 2.4 数据包丢失
• 2.4.1 数据包丢失基本问题描述
• 2.4.2 数学模型的建立
• 2.5 其它
• 2.6 本章小结
• 第三章 带有随机时延的网络控制系统的故障检测
• 3.1 引言
• 3.2 信息论学习法基础
• 3.2.1 随机数学基础
• 3.2.2 信息论基础
• 3.2.3 信息论学习法
• 3.3 基于观测器的网络控制系统故障检测方法
• 3.3.1 基于观测器的故障检测方法概述
• 3.3.2 网络控制系统数学模型
• 3.3.3 MEE状态观测器的设计
• 3.3.4 残差的产生及故障检测
• 3.4 仿真实例
• 3.5 本章小结
• 第四章 考虑丢包问题的网络控制系统的故障检测
• 4.1 引言
• 4.2 控制系统数学模型的建立
• 4.3 状态观测器的设计
• 4.4 残差的产生及故障检测
• 4.5 仿真实例
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况