[发明专利]基于事件驱动的水面无人艇同步故障检测与控制方法

权利要求书

1.基于事件驱动的水面无人艇同步故障检测与控制方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤一、建立水面无人艇系统的状态空间方程；

步骤二、基于步骤一建立的水面无人艇系统的状态空间方程，设计基于积分型事件驱动的SFDC模块，并建立事件驱动条件下的增广残差系统；

步骤三、设计基于积分型事件驱动的SFDC模块的增益矩阵，根据SFDC模块的增益矩阵得到残差信号r(t)和控制输入u(t)；

步骤四、设计积分型事件驱动机制，使步骤三获得的SFDC模块的增益矩阵成立；

步骤五、根据步骤三的残差信号r(t)设计残差评价函数；

步骤六、设计残差评价函数阈值，根据残差评价函数完成水面无人艇故障检测。

2.根据权利要求1所述基于事件驱动的水面无人艇同步故障检测与控制方法，其特征在于：所述步骤一中建立水面无人艇系统的状态空间方程，表达式为：

式中，为水面无人艇系统状态；

其中υ(t)为水面无人艇的舵产生的横移速度，为水面无人艇的平摆速度，ψ(t)为水面无人艇的航向角，p(t)为水面无人艇的横摇速度，φ(t)为水面无人艇的横摇角；为水面无人艇系统状态的导数；

ω(t)＝[ω_ψ(t),ω_φ(t)]^T为水面无人艇系统外部扰动；

ω_ψ(t),ω_φ(t)分别为波浪对航向角和横摇角造成的扰动；

y(t)为水面无人艇系统测量输出；

u(t)为水面无人艇的控制输入；

A，B，E₁为水面无人艇系统矩阵；

C为水面无人艇系统的输出矩阵；

考虑水面无人艇系统故障，则水面无人艇系统的状态空间方程为：

其中，f(t)为水面无人艇系统故障，E₂为给定的常值矩阵；

ω(t)和f(t)满足L₂[0,∞)范数有界，C为行满秩矩阵且(A,C)为可观测的。

3.根据权利要求2所述基于事件驱动的水面无人艇同步故障检测与控制方法，其特征在于：所述水面无人艇系统矩阵A，B，E₁表达式如下：

其中，K_υr,K_υp,K_dυ,K_dr,K_dp为给定增益，T_υ,T_r为给定时间常数，ζ和ω_n分别表示阻尼系数和无阻尼自然频率。