1.考虑随机传感器饱和效应的鲁棒状态监测与故障检测方法，其特征在于，包括步骤：s1.系统状态空间模型建立建立系统状态空间模型：其中， 为系统状态， 为控制输入， 为测量输出；

为过程噪声， 为测量噪声；

为过程参数， 为测量参数；

为过程参数不确定性， 为测量参数不确定性；

为执行器故障；

为饱和系数， 为饱和函数；

nx、nu、ny分别表示系统状态维数，控制输入维数，测量输出维数；

分别表示nx维实数向量空间、nu维实数向量空间、ny维实数向量空间；

分别表示nx×nx维实数矩阵空间、nx×nu维实数矩阵空间、ny×nx维实数矩阵空间；

饱和系数Λ(k)具体形式如下：其中，λi(k)表示饱和系数的第i个分量， 为1到ny的整数集合；

给定向量 饱和函数g(·)具体形式如下：其中 为符号函数， 为饱和边界，||qi||2为qi的二范数；

上述随机变量满足下列条件：初始系统状态x(0)的均值为 协方差为P0，二阶矩为Σ0；

噪声w(k)，v(k)的均值为零，协方差分别为Σw(k)，Σv(k)；

参数不确定性Aδ(k),Bδ(k),Cδ(k)的均值为零，协方差分别为Λ(k)的均值为Λc(k)，二阶矩为ΣΛ(k)；

s2.鲁棒状态估计器设计离线设计状态估计器增益：设定状态估计器初值：其中， 表示初始系统状态x(0)的均值；

Σx(0)表示初始系统状态x(0)的二阶矩；

表示初始估计误差协方差上界；

计算中间变量：

其中， 为一步预测状态估计值；

α1为任意正实数；

为Cc(k)x(k)的二阶矩；

其中，α2表示任意正实数；

表示(Cc(k)+Cδ(k))x(k)的二阶矩；

其中，α3、α4、α5和α6表示任意正实数；

表示 的均值；

表示Cδ(k)x(k)的二阶矩；

表示一步预测状态估计误差协方差上界；

计算一步预测状态估计误差协方差上界：其中， 表示状态估计误差协方差上界；

表示Aδ(k‑1)x(k‑1)的二阶矩；

表示Bδ(k‑1)u(k‑1)的二阶矩；

计算状态估计器增益Kx(k)：计算状态估计误差协方差上界在线计算状态估计值：设定状态估计初值

计算一步状态预测值：计算新息r(k|k‑1)：计算状态估计值

s3.故障检测策略设计计算残差r(k)：计算故障检测统计量TD(k)：其中，nw表示滑动时间窗长度，r(n)表示残差， 表示残差二范数的平方；

计算残差二阶矩上界Jth(k)：其中，β1、β2、β3、β4、β5、β6、β7、β8分别表示任意正实数；

表示 的迹；

表示Λ(k) 的均值；

表示 的迹；

表示 的二阶矩；

表示 的迹；

表示 的迹；

表示 的

均值；

tr(Σv(k))表示Σv(k)的迹；

计算故障检测阈值JD(k)：设定故障检测逻辑：若故障检测统计量小于等于所述故障检测阈值，即TD(k)≤JD(k)时，则系统正常；

若故障检测统计量大于所述故障检测阈值，即TD(k)＞JD(k)时，则系统故障。