Design of linear residual generators for fault detection and isolation in nonlinear systems
Design of linear residual generators for fault detection and isolation in nonlinear systems
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用于非线性系统故障检测和隔离的线性残差发生器设计
DOI：
10.1080/00207179.2020.1823020
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发表时间：
2022
影响因子：
2.1
通讯作者：
Kravaris, Costas
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Venkateswaran, Sunjeev;Liu, Qiancheng;Wilhite, Benjamin A.;Kravaris, Costas
开发了一种用于非线性系统中故障检测和隔离（FDI）的扰动解耦线性残差发生器设计的系统方法。推导了非线性系统线性残差生成器存在的充分必要条件。只要满足这些条件，我们就可以获得残差生成器的显式设计公式，并进行特征值分配。所提出的公式和结果提供了线性系统标准 FDI 方法的非线性推广。该方法应用于三个案例研究：生物反应器、连续搅拌釜反应器 (CSTR) 和工艺网络。
A systematic method for the design of disturbance-decoupled linear residual generators for fault detection and isolation (FDI) in nonlinear systems is developed. Necessary and sufficient conditions for the existence of linear residual generators for nonlinear systems are derived. As long as these conditions are satisfied, we obtain explicit design formulas for the residual generator, with eigenvalue assignment. The proposed formulation and results provide a nonlinear generalisation of standard FDI methods for linear systems. The method is applied to three case studies: a bio reactor, a continuous stirred tanked reactor (CSTR) and a process network.
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