مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مشاهده‌گر تخمین عیب با وجود ورودی نامعلوم نامنطبق برای سیستم‌های خطی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی امیرکبیر- دانشکده مهندسی مکانیک
2 استادیار دانشگاه صنعتی امیرکبیر
چکیده
روش‌های جبری تخمین عیب بر اساس مشاهده‌گرهای ورودی نامعلوم، با فرض برقراری شرط تطابق بین خروجی و ورودی نامعلوم قابل پیاده‌سازی هستند. شرط تطابق کاربردهای عملی این روش‌ها را محدود می‌کند. در این مقاله روشی برای تخمین عیب ارائه شده که نیازی به برقراری شرط تطابق نیست. بر خلاف روش‌های معمول در روش ارائه شده در این مقاله نیازی به تخمین خروجی کمکی، برای تخمین عیب برای سیستم‌های با ورودی نامعلوم نامنطبق نمی‌باشد. در روش پیشنهادی ابتدا ورودی نامعلومی به دو ورودی منطبق و نامنطبق تقسیم شده و سپس با فرض وجود مدل دینامیکی برای ورودی نامعلوم نامنطبق و اضافه کردن این مدل به مدل اصلی، سیستم جدیدی حاصل شده که تنها دارای ورودی نامعلوم منطبق است. برای سیستم جدید که شرایط تطابق برای ورودی نامعلوم آن صدق می‌کند، با استفاده از استراتژی حذف کامل اثر ورودی نامعلوم، مشاهده‌گر مرتبه کاملی طراحی شده که قادر است تمام متغیرهای حالت را تخمین بزند. برای تخمین عیب از قانون تطبیق سریع بهره برده شده که شرایط پایداری و وجود آن توسط قیود LMI بیان گردیده است. در انتها کارایی روش پیشنهادی با حل یک مثال عددی بر روی تک لینکی با مفصل انعطاف‌پذیربررسی شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Fault estimation observer with unmatched unknown inputs for linear systems

نویسندگان English

Mojtaba Hashemi 1
Ali Kamali Eigoli 2
Mahyar Naraghi 1
2 Assistant Professor of Amirkabir University of Technology
چکیده English

An algebraic method based on unknown input observer for fault estimation in linear time invariant system with unknown input is implementable if matching condition is satisfied. Matching condition limits practical application of these methods. In this article, a method is proposed for fault estimation which need not to satisfy matching condition. Unlike classical methods, the provided method doesn’t require for auxiliary output for fault estimation. In first step, the unknown input is divided in two parts: the matched and the unmatched unknown inputs. Assuming that there exist a dynamic model for the unmatched part, new augmented system is constructed. The augmented system has revealed as a new system with matched unknown input. Then, the effect of matched unknown input has perfectly removed from observer estimation using the traditional unknown input decoupling strategy. In next step, the full order observer is designed for the augmented system. A fast adaptive law is employed for the fault estimation. Lyapunov stability condition of state and fault estimation is derived by linear matrix inequality(LMI) criteria. The effectiveness of the proposed method is shown via numerical simulation on a flexible joint example.

کلیدواژه‌ها English

unmatched unknown input
fault estimation
fast adaptive observer