一类离散时间线性参数变化系统的实时故障估计
最优化与控制
2021-12-13 v4
摘要
估计与检测故障对于确保自动化系统的安全与高效至关重要。在存在扰动、噪声或时变系统动力学的情况下，此类估计更具挑战性。为应对该挑战，本文提出一种新颖滤波器，用于估计一类离散时间线性参数变化（LPV）系统的多重故障信号。该滤波器设计被表述为一个优化问题并递归求解，而系统动力学可随时间变化。我们给出了故障存在性与可检测性的条件，并在二次规划框架下表述并求解该问题。我们进一步提出了一种可任意精确且具解析解的近似方案，支持实时实现。该方法在一辆自动驾驶车辆的横向动力学上得到说明与验证，这是 LPV 系统的一个具有实际相关性的例子。结果表明，该估计滤波器能在估计未知故障的同时解耦动力学中的未知扰动以及已知或可测参数变化。
引用
@article{arxiv.2104.11789,
title = {Real-time Fault Estimation for a Class of Discrete-Time Linear Parameter-Varying Systems},
author = {Chris van der Ploeg and Emilia Silvas and Nathan van de Wouw and Peyman Mohajerin Esfahani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11789},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 1 figure, submitted to IEEE Control Systems Letters