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    摘 要伴随着网络控制故障检测技术的发展，传统的控制系统将变得网络化。近几年以来，广泛学者对网络控制系统（Networked control system,简称 NCS）的研究引起了关注，为了确保其运行的可靠性，最重要的是，网络控制系统故障检测（FaultDetection,简称 FD）问题的研究。本文研究了一类具有网络诱导时延、 数据包丢失及通信限制的线性连续时间网络控制系统的故障检测问题。通过建立基于观测器的故障检测滤波器，利用 Lyapunov稳定性理论，得出了滤波器系统稳定的条件。最后，搭建系统模块，实现快速故障检测，优化系统对于外部扰动的鲁棒性和对故障信号的敏感性，同时验证了我们所设计的滤波器的有用性。58590
    毕业论文关键词：网络控制系统；故障检测；网络诱导时延；数据丢包；通信限制
    Abstract With the development of the networked control technology, it becomes a kind of newtrend that the traditional control system is networked. More and more scholars have shownextensive interest in the research of Networked Control System(Networked Control System,briefly named NCS) in recent years. For the sake of insuring networked control systemcirculating credible, it is important for the study on the Fault Detection( Fault Detection,briefly named FD) of NCS.This thesis is concerned with fault detection filter design for linear continuous-timeNetworked Control System(NCS) under consideration of networked-induced delays,packet dropouts and communication constrains. The observer-based fault detection filter isadopted to generate residual signal. By constructing the fault observers, the stabilityconditions are given based on Lyapunov stability theory. At last, we will build the systemmodule to fast fault detection. The system can guarantee the sensitivity of the proposedconsidered systems to disturbances.
    Key words: Networked Control System(NCS); fault detection; delay; packet dropout;communication constrain

    目录

    第一章 绪论1

    1.1 网络控制系统的研究意义. 1

    1.1.1 网络控制系统的提出 1

    1.1.2 网络控制系统研究意义..1

    1.2 NCS 的研究状况. 2

    1.2.1 网络延迟 2

    1.3 故障检测与诊断方法.4

    1.3.1 一般方法 4

    1.3.2 其他方法 6

    1.4 本文的主要工作 6

    第二章 预备知识. 8

    2.1 线性矩阵不等式 8

    2.2 simulink 的应用.. 9

    2.3 李雅普诺夫稳定性原理9

    2.4 小结.. 10

    第三章 故障检测滤波器的设计与仿真11

    3.1 问题描述与模型建立11

    3.2 考虑网络诱导时延和数据丢包11

    3.3 考虑网络通信限制12

    3.4 得出结论..13

    3.5 构造泛函进行证明14

    3.6 数值仿真..16

    3.6.1 不考虑通信限制.16

    3.6.2 考虑通信限制..20

    3.7 小结.. 24

    结论.25

    致 谢. 26

    参考文献（References）. 27

    附录：..30

    程序一.. 30

    程序二.. 39

    程序三.. 48
    第一章 绪论1.1 网络控制系统的研究意义1.1.1 网络控制系统的提出1998 年在 Walsh 的著作中只是用图形说明的方法介绍了“Networked ControlSystems”的理论构成，即该系统是由串行通讯的方式构成。但遗憾的是没有做出更加确切的定义。“网络控制系统（Networked Control systems，简称 NCS）”有两种含义，一是对网络进行控制；二是通过对网络控制系统进行信息的传输。网络和控制都贯穿于两种含义，但在某些程度上又有所不同。90 年代以太网进军了工业控制领域，自此以太网掀起了一场工业控制的革新风暴，大大缩短了网络响应时间，有效解决了工业进度和出产性能。因其价格便宜，通信速率高，易与 Internet连接等特性，所以在工业控制领域得到了广泛的应用。

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