Интервальные наблюдатели для гибридных непрерывных стационарных систем
- Авторы: Жирабок А.Н.1,2, Зуев А.В.2, Шумский A.Е.1
-
Учреждения:
- Дальневосточный федеральный университет
- Институт проблем морских технологий ДВО РАН
- Выпуск: № 2 (2024)
- Страницы: 130-142
- Раздел: СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ
- URL: https://journals.rcsi.science/0002-3388/article/view/264495
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002338824020116
- EDN: https://elibrary.ru/VOETJU
- ID: 264495
Цитировать
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
- 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.
- 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.
- Gruyitch L. Nonlinear Hybrid Control Systems // Nonlinear Anal. Hybrid Syst. 2007. V. 1. P. 139–140.
- 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.
- Yang H., Jiang B., Cocquempot V. Fault Tolerant Control Design for Hybrid Systems, Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 2010.
- 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.
- Shumsky A., Zhirabok A. Redundancy Relations for Fault Diagnosis in Hybrid Systems // IFAC Symposium SAFEPROCESS’2012. Mexico, 2012. P. 1226–1231.
- Ефимов Д.В., Раисси Т. Построение интервальных наблюдателей для динамических систем с неопределенностями // АиТ. 2016. № 2. С. 5–49.
- 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.
- 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.
- Efimov D., Raissi T., Chebotarev S., Zolghadri A. Interval State Observer for Nonlinear Time Varying Systems // Automatica. 2013. V. 49. P. 200–206.
- 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.
- 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.
- 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
- 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.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М. Наука, 1968.
- 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.
- Жирабок А.Н., Ким Чхун Ир Виртуальные датчики в задаче функционального диагностирования нелинейных систем // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 1. С. 67–75.
- Hartmanis J., Stearns R. The Algebraic Structure Theory of Sequential Machines. N.Y.: Prentice-Hall, 1966.
- Жирабок А.Н., Шумский А.Е. Соотношения избыточности для диагностирования гибридных систем // Изв. РАН. ТиСУ. 2018. № 4. С.122–138.