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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 故障检测技术1

1.2.1 故障检测技术分类1

1.2.2 基于模型的故障检测方法2

1.3 本书的主要工作4

第2章 预备知识8

2.1 一些引理8

2.2 本书使用的符号10

第3章 基于有限频的故障检测方法11

3.1 有限频H-指标11

3.1.1 有限频H-指标定义11

3.1.2 由GKYP引理得出的H-指标12

3.2 故障检测观测器设计13

3.2.1 故障灵敏性条件15

3.2.2 干扰抑制条件17

3.2.3 稳定性条件19

3.2.4 故障检测观测器设计20

3.3 仿真算例20

3.4 结论23

第4章 线性不确定系统的故障检测滤波器设计24

4.1 问题描述24

4.1.1 系统模型24

4.1.2 问题描述与预备知识26

4.2 故障检测滤波器设计：一个特殊情况27

4.3 故障检测滤波器设计：一般情况31

4.3.1 干扰抑制条件31

4.3.2 故障检测目标条件33

4.3.3 故障检测滤波器设计方法36

4.4 仿真算例37

4.5 结论39

第5章 线性不确定系统的同时故障检测与控制器设计40

5.1 问题描述40

5.1.1 系统模型40

5.1.2 问题描述与预备知识42

5.2 同时故障检测与控制43

5.2.1 控制条件43

5.2.2 故障检测条件45

5.3 解决方案47

5.3.1 第1步：状态反馈设计48

5.3.2 第2步：输出反馈设计49

5.3.3 阈值求解51

5.4 仿真算例51

5.5 结论53

第6章 线性参数变化系统的同时故障检测与控制器设计54

6.1 问题描述与预备知识54

6.1.1 问题描述54

6.1.2 预备知识56

6.2 检测器／控制器设计条件58

6.2.1 故障检测条件58

6.2.2 控制性能条件60

6.2.3 稳定性条件61

6.3 检测器／控制器设计的LMI条件62

6.4 阈值设计68

6.5 仿真算例68

6.6 结论72

第7章 线性不确定系统的故障估计73

7.1 问题描述73

7.2 故障估计滤波器设计75

7.2.1 系统无不确定性的情况75

7.2.2 系统有不确定性的情况79

7.2.3 稳定性条件81

7.3 阈值设计82

7.4 仿真算例83

7.5 结论88

第8章 基于稳态的不确定状态反馈控制系统故障检测89

8.1 问题描述89

8.1.1 故障模型90

8.1.2 控制目标90

8.1.3 故障检测方案92

8.2 卡死故障检测94

8.2.1 确定加权函数V94

8.2.2 算法105

8.2.3 阈值设计106

8.3 仿真算例106

8.4 结论111

第9章 基于稳态的动态输出反馈控制系统故障检测112

9.1 问题描述112

9.1.1 系统模型112

9.1.2 故障模型113

9.1.3 综合设计113

9.1.4 与已有技术比较116

9.2 综合故障检测与控制117

9.2.1 有用的引理117

9.2.2 控制目标的线性矩阵不等式条件118

9.2.3 检测目标的不等式条件121

9.2.4 控制器参数和加权矩阵V的解125

9.2.5 阈值设计128

9.3 仿真算例128

9.4 结论132

第10章 基于稳态的传感器故障检测133

10.1 问题描述133

10.1.1 系统模型133

10.1.2 故障模型134

10.1.3 预备知识135

10.1.4 同时滤波与故障检测方案137

10.2 同时滤波与故障检测138

10.2.1 无故障时的不等式条件138

10.2.2 有故障时的不等式条件142

10.2.3 综合求解145

10.3 仿真算例149

10.4 结论151

第11章 带有有限频伺服信号的反馈控制系统故障检测152

11.1 问题描述152

11.1.1 系统模型152

11.1.2 故障模型152

11.1.3 预备知识153

11.1.4 故障检测方案154

11.2 全阶故障检测滤波器设计条件155

11.2.1 有故障时的不等式条件155

11.2.2 无故障时的不等式条件158

11.2.3 稳定性条件161

11.2.4 综合求解161

11.3 降阶故障检测滤波器设计条件163

11.4 仿真算例165

11.5 结论168

参考文献169