1.一种基于未知输入观测器的化工液位控制系统故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：建立化工过程液位控制系统模型，构建连续时间切换系统，完成相关准备工作；

连续时间切换系统为：

n u m d l

其中，x(t)∈R ,u(t)∈R ,y(t)∈R ,d(t)∈R ,f(t)∈R ，分别表示系统的状态向量、控x

制输入向量、可测输出向量、未知输入向量以及故障向量，R 表示x维实向量集，Ai,Bi,Ci,D1i,D2i,F1i,F2i表示已知的具有适当维度的恒实矩阵；σi(t)是切换信号，需满足相关准备工作包括：引入未知输入观测器，确定系统状态误差与残差，推导出系统误差方程：

1.1)未知输入观测器为：n

其中，z(t)∈R 表示观测器的状态， 表示x(t)的状态估计， 表示故障检测观测器的输出向量，矩阵Ni,Gi,Ei,Li都是未知输入观测器的增益矩阵；

1.2)系统状态误差和残差为：其中，e(t)为状态误差，r(t)为残差，Ti＝In+EiCi，Ti为变量替换；

1.3)系统误差方程为：其中， 为变量替换，其需满足：步骤2：针对步骤1所述系统模型，设计基于未知输入观测器的液位控制系统故障检测观测器，并对其进行鲁棒性与敏感性分析，得到未知输入观测器的增益矩阵；

根据故障检测观测器，并针对步骤1中系统模型，进行鲁棒性分析：令f(t)＝0，系统误差对任意具有ADT约束的切换信号是渐进稳定的，需满足以下条件：Pi≤μPj

其中，α＞0,μ≥1,γ＞0为给定的标量，Pi和Pj为正定矩阵， N为自然数集；

根据故障检测观测器，并针对步骤1中系统模型，进行敏感性分析，具体内容如下：令d(t)＝0，系统误差对任意具有ADT约束的切换信号是渐进稳定的，需满足以下条件：Pi≤μPj

其中，α＞0,μ≥1,β＞0为给定的标量，Pi和Pj为正定矩阵，Qi为一矩阵，增益矩阵设计如下：

Pi≤μPj

EiCiD1i＝‑D1i其中，

表示CiD1i的逆；

步骤3：设计阈值、构造残差评价函数来评估系统是否发生故障：残差评价函数J(r(t))和阈值函数Jth分别为：其中，t0表示初始评价时刻，t表示评价时间步长；

故障检测决策逻辑为：