Интервальные наблюдатели для гибридных непрерывных стационарных систем

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается задача построения интервальных наблюдателей для гибридных непрерывных стационарных систем при наличии внешних возмущений и шумов измерений. Предполагается, что непрерывная динамика такой системы описывается линейным или нелинейным дифференциальным уравнением состояния с линейной функцией выхода. Значения параметров системы зависят от области, достигнутой ее состоянием, и переключаются с помощью управляющей системы с конечным числом состояний. Приводятся соотношения, позволяющие построить гибридный интервальный наблюдатель минимальной размерности, гарантированно оценивающий множество допустимых значений заданной линейной вектор-функции состояния системы. Для решения задачи используются парная алгебра разбиений и линейная алгебра. Теоретические результаты иллюстрируются примером.

Об авторах

А. Н. Жирабок

Дальневосточный федеральный университет; Институт проблем морских технологий ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: zhirabok@mail.ru
Россия, Владивосток; Владивосток

А. В. Зуев

Институт проблем морских технологий ДВО РАН

Email: zhirabok@mail.ru
Россия, Владивосток

A. Е. Шумский

Дальневосточный федеральный университет

Email: zhirabok@mail.ru
Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Жирабок А.Н., Зуев А.В., Ким Чхун Ир Метод построения интервальных наблюдателей для стационарных линейных систем // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 4. С. 22–32.
  2. Cocquempot V., Mezyani T., Staroswiecki M. Fault Detection and Isolation for Hybrid Systems Using Structured Parity Residuals // Proc. 5th Asian Control Conf. Tokyo, 2004. P. 1204–1212.
  3. Gruyitch L. Nonlinear Hybrid Control Systems // Nonlinear Anal. Hybrid Syst. 2007. V. 1. P. 139–140.
  4. Leth J., Wisniewski R. Local Analysis of Hybrid Systems on Polyhedral Sets with State-dependent Switching // Int. J. Appl. Math. Comput. Sci. 2014. V. 24. P. 341–355.
  5. Yang H., Jiang B., Cocquempot V. Fault Tolerant Control Design for Hybrid Systems, Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 2010.
  6. Shumsky A., Zhirabok A., Jiang B., Yang H. Transformation of Hybrid Systems: Application to Reduced Order Observer Design // IASTED Int. Conf. Control and Applications. Crete, 2012. P. 98–103.
  7. Shumsky A., Zhirabok A. Redundancy Relations for Fault Diagnosis in Hybrid Systems // IFAC Symposium SAFEPROCESS’2012. Mexico, 2012. P. 1226–1231.
  8. Ефимов Д.В., Раисси Т. Построение интервальных наблюдателей для динамических систем с неопределенностями // АиТ. 2016. № 2. С. 5–49.
  9. Khan A., Xie W, Zhang L., Liu L. Design and Applications of Interval Observers for Uncertain Dynamical Systems // IET Circuits Devices Syst. 2020. V. 14. P. 721–740.
  10. Chebotarev S., Efimov D., Raissi T., Zolghadri A. Interval Observers for Continuous-time LPV Systems with L1/L2 Performance // Automatica. 2015. V. 51. P. 82–89.
  11. Efimov D., Raissi T., Chebotarev S., Zolghadri A. Interval State Observer for Nonlinear Time Varying Systems // Automatica. 2013. V. 49. P. 200–206.
  12. Dinh T., Marouani G., Raïssi T., Wang Z., Messaoud H. Optimal Interval Observers for Discrete-time Linear Switched Systems // Intern. J. Control. 2019. № 2. doi: 10.1080/00207179.2019.1575518.
  13. Zammali C., Van Gorp J., Wang Z., Raïssi T. Sensor Fault Detection for Switched Systems Using Interval Observer with L∞ Performance // European J. Control. 2020. No. 4. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejcon.2020.06.004.
  14. Marouani G., Dinh T., Raïssi T., Wang X., Messaoud H. Unknown Input Interval Observers for Discrete-time Linear Switched Systems // European J. Control. 2020. No. 4. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejcon.2020.09.004
  15. Жирабок А.Н., Зуев А.В., Филаретов В.Ф., Шумский А.Е., Ким Ч.И. Каноническая форма Жордана в задачах диагностирования и оценивания // АиТ. 2022. № 9. С. 36–54.
  16. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М. Наука, 1968.
  17. Жирабок А.Н., Зуев А.В., Филаретов В.Ф., Шумский А.Е. Идентификация дефектов в нелинейных системах на основе скользящих наблюдателей с ослабленными условиями существования // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 3. С. 21–30.
  18. Жирабок А.Н., Ким Чхун Ир Виртуальные датчики в задаче функционального диагностирования нелинейных систем // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 1. С. 67–75.
  19. Hartmanis J., Stearns R. The Algebraic Structure Theory of Sequential Machines. N.Y.: Prentice-Hall, 1966.
  20. Жирабок А.Н., Шумский А.Е. Соотношения избыточности для диагностирования гибридных систем // Изв. РАН. ТиСУ. 2018. № 4. С.122–138.

© Российская академия наук, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах