1.一种基于函数观测器的二级化学反应器执行器故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据二级反应器原理，构造二级反应器系统模型，并将微分方程转化为标准形式的状态方程；

步骤2：基于步骤1中的状态方程，给出所述二级反应器系统模型含有外部干扰和执行器故障时的一般形式；

步骤3：提出使用函数观测器作为残差信号发生器，给出误差动态系统，并利用所述残差发生器构造残差；

步骤4：给出误差动态系统渐进稳定的充分条件，根据所述充分条件，得出故障检测观测器参数；

步骤5：根据步骤4所述故障检测观测器参数以及所述残差，给出判断系统是否出现故障的决策逻辑；

步骤6：根据步骤5所述决策逻辑，利用故障检测观测器进行二级化学反应器执行器故障检测。

2.根据权利要去1所述的基于函数观测器的二级化学反应器执行器故障检测方法，其特征在于，所述二级反应器为工业循环反应器，二级反应器的两个反应器都是恒温连续搅拌槽式反应器，所述二级反应器系统模型为：其中，第一反应器和第二反应器的组分产物流C1和C2是可变的，需要加以控制；C2f是第二反应器的进料部件；R1和R2是循环流量，α1和α2是反应常数；F2为进料速率，V1和V2分别为第一反应器和第二反应器的体积，θ1和θ2分别为反应器停留时间，Fp1是第一反应器的出料速率，Fp2是第二反应器的出料速率，h为已知常时滞；

因为 C1＝x1，C2＝x2，则(1)式可以写为：其中，x2f为控制输入，x1，x2是状态变量，所述二级反应器系统模型的状态方程如下：式中，

C＝[1 0]，D＝0.。

3.根据权利要去2所述的基于函数观测器的二级化学反应器执行器故障检测方法，其特征在于，所述二级反应器系统模型含有外部干扰和执行器故障时的一般形式为：n m q r

其中，x(t)∈R 、u(t)∈R、 y(t)∈R和z(t)∈R 分别为状态向量、控制输入向量、执行器故障向量、干扰向量、输出向量和待估计向量；A、Ad、B、E、D、C、L均是具有适当维度的常实数矩阵；h为已知常时滞；其中，ΔA、ΔAd和ΔB表示范数边界参数不确定性的实值矩阵函数，定义：其中，E1、E2、E3、F1、F2、F3为具有适当维数的常实矩阵。

4.根据权利要去1所述的基于函数观测器的二级化学反应器执行器故障检测方法，其特征在于，所述步骤3中函数观测器作为残差信号发生器，给出的误差动态系统分别为：所述函数观测器为：

其中， 为观测器状态， 为z(t)的估计量，要去 以指数速率逼近z(t)，N、Nd、J、Jd、H和F均为待定适维矩阵；

所述误差动态系统如下：

定义估计误差为 可得：

设G＝Ｌ‑FC，则ξ(t)＝Gx(t)‑e(t)，误差动态方程可以表示为：如果满足以下条件：

G(B+ΔB)‑H＝0；                  (8)G(A+ΔA)‑NG‑JC＝0；         (9)G(Ad+ΔAd)‑NdG‑JdC＝0；    (10)GD＝0；                                     (11)则误差动态系统式(7)为：

当没有故障时，如果误差系统 渐近稳定，且式(8)、式(9)和式(10)条件成立，则函数观测器式(5)估计Lx(t)渐近稳定。

5.根据权利要求4所述的基于函数观测器的二级化学反应器执行器故障检测方法，其特征在于，所述残差可通过以下等式获得：其中，S1、S2是残差系数；

使用估计误差定义，当满足S1Ｌ+S2C＝0时，残差发生器式(13)可写为：r(t)＝‑S1e(t)                     (14)将S1Ｌ+S2C＝0写为如下形式：通过选择合适的Ｌ，使得S1Ｌ+S2C＝0成立；因为矩阵C为行满秩矩阵，所以Ｌ可以被选T T T

为矩阵C任何行线性组合，则式(15)成立，这样就可以得到矩阵[Ｌ C ]的全零空间，取零空间的任意一行，可得残差系数S1和S2。

6.根据权利要求5所述的基于函数观测器的二级化学反应器执行器故障检测方法，其特征在于，所述步骤4中误差动态系统渐进稳定的充分条件为：对于给定常数ε1＞0、ε2＞0，如果存在矩阵Y1和正定对称矩阵P1、P2，满足式中：

δ16＝(F2

+ l + + T

Ｌ‑F2ＬΦCL) .

则误差动态系统式(12)渐进稳定。

7.根据权利要求6所述的基于函数观测器的二级化学反应器执行器故障检测方法，其特征在于，判断系统是否出现故障的决策逻辑如下：当残差系数S1、S2确定后，可由以下决策逻辑判断系统是否出现故障：其中，c≠0，当r(t)＝0表示系统无故障，r(t)≠0表示系统发生故障。