تشخيص عيب سنسوري با استفاده از رويتگرهاي مد لغزشي در كلاسي از سيستم هاي غيرخطي ‌ليپشيتز با عدم قطعيت

Sensor Fault Detection for a class of Uncertain Nonlinear Systems Using Sliding Mode Observers

در اين مقاله روشي موثر براي تشخيص عيب سنسوري در كلاسي از سيستم هاي غيرخطي ليپشيتز در حضور نامعيني ارائه مي شود. با تعريف ماتريس هاي انتقال حالت براي حالت ها و خروجي سيستم، سيستم اصلي به دو زير سيستم تقسيم مي شود. زير سيستم اول شامل عدم قطعيت اما بدون عيب بوده و زير سيستم دوم فقط شامل عيب سنسوري مي باشد، بدون عدم قطعيت. عيب سنسوري در زير سيستم دوم با روشي به صورت عيب عملگري مجازي ظاهر مي شود. براي تشخيص عيب، رويتگرهاي مدلغزشي طراحي مي شوند. پارامترها و ماتريس هاي لازم جهت طراحي رويتگر با حل مساله LMI به دست مي آيد. با استفاده از تئوري لياپانوف، پايداري ديناميك هاي خطاي رويتگر اثبات مي شود. و در نهايت با شبيه سازي امكان پذيري و كارائي مطلوب روش پيشنهادي نشان داده مي شود.

This paper deals with the issues of sensor fault detection for a class of Lipschitz uncertain nonlinear system. By definition coordinate transformation matrix for system states and output system, at first the original system divided into two subsystems. The first subsystem includes uncertainties but without any sensor faults and the second subsystem has sensor faults but is free of uncertainties. Then sensor faults in second subsystem are formed as actuator faults. For the aim of fault detection (FD) two sliding mode observers are designed for two subsystems. Stability condition is obtained based on Lyapunov approach. The necessary matrices and parameters to design observers are obtained by solving linear matrix inequality (LMI) problem. Finally, simulation example is given to illustrate the effectiveness proposed approach.