A mixed I approach to simultaneous fault detection and control

In this technical report, the problem of Simultaneous Fault Detection and Control (SFDC) is considered. This problem is reduced to a multiobjective optimization problem. We show that there exists a fundamental separation theorem allowing us to seperate this multiobjective problem into a control problem and a fault detection problem. Moreover, the SFDC problem is modeled in terms of a mixed optimization problem and a Riccati equation based solution leading to the design of controller/detector system of reasonable complexity is given. An application of our results is presented using the nonlinear Ball and Beam system. Key-words: Simultaneous fault detection and control, fault detection, fault isolation, robust control, mixed control Department of Electrical Engineering, K.N.Toosi University of Technology, P. O. Box 16315-1355, Tehran, Iran 16314. Fax: +(98) 21-86-20-66, Email: [email protected] INRIA, Rocquencourt, BP 105, 78153 Le Chesnay cedex, France, Fax: +(33) 1-39-63-57-86, Email: [email protected]. Department of Electrical and Software Engineering, University of Wisconsin-Platteville, 1 University Plaza, Platteville, WI 53818, USA, Fax: +(1) 608-342-1566, Email: [email protected] Une Approche Mixte pour la Détection simultanée de Commande et de Défaut Résumé : Dans ce rapport technique, on traite le problème de la détection simultanée de défaut et de commande (SFDC). Ce problème est réduit à un problème d’optimisation multi-objectifs. Nous montrons qu’il existe un théorème fondamental de séparation, qui nous permet la décomposition de ce problème multi-objectifs en un problème de commande et un problème de détection de défaut. D’ailleurs, le problème SFDC est modèle en termes de problème d’optimisation mixte et une solution de l’équation de Riccati menant à la conception d’un système détecteur/contrôleur de complexité raisonnable. Une application de nos résultats est pressée en utilisant un système nonlinéaire Ball & Beam. Mots-clés : Détection simultanée de défaut et de commande, détection de défaut, analyse de panne, commande robuste, contrôle mixte A Mixed Approach to Simultaneous Fault Detection and Control 3