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分数阶模型对一些物理系统的描述比整数阶更加准确,因此分数阶系统的控制问题是研究热点之一。随着对分数阶系统控制问题研究的深入,其故障检测问题受到了关注,但目前关于分数阶系统故障检测的研究结果还比较少。本文基于H_-和H_∞范数性能指标研究了标称分数阶系统、范数有界不确定分数阶系统以及多胞不确定分数阶系统的故障检测问题。主要内容包括:1.介绍了研究背景及相关理论基础。介绍了分数阶、整数阶故障检测以及分数阶故障检测的研究现状,然后介绍了分数阶系统的理论基础和涉及的一些引理。2.基于H_-/H_∞指标研究了标称分数阶系统的故障检测问题。将故障检测问题转化为一个满足稳定性条件、故障敏感性条件和扰动鲁棒性条件的观测器设计问题,提出了H_-和H_∞范数性能判据,基于此给出标称分数阶系统的故障检测观测器求解方法以及相应阈值设计方法。3.基于H_-/H_∞指标研究了范数有界不确定分数阶系统的故障检测问题。根据H_-和H_∞范数性能判据,推导得出了范数有界不确定分数阶系统故障检测观测器求解方法以及相应阈值设计方法。4.基于H_∞滤波方法研究了范数有界不确定分数阶系统的故障检测问题。针对参数确定部分设计故障检测观测器作为参考模型,将故障检测问题转换为标准H_∞匹配问题,给出了三个适用于范数有界不确定分数阶系统的故障检测观测器求解方法以及阈值设计方法。5.基于H_∞滤波方法研究了多胞不确定分数阶系统的故障检测问题。针对参数确定部分设计故障检测观测器作为参考模型,将故障检测问题转换为标准H_∞匹配问题,给出了三个适用于多胞不确定分数阶系统的观测器求解方法;然后给出了一种降低保守性的多胞不确定H_∞范数性能判据,基于此给出了相应的故障检测观测器求解方法和阈值设计方法。