1.一种针对二级化学反应器变时滞系统的故障估计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据质量守恒原理构造二级化学反应器数学模型，所述数学模型引入变时滞，其具体为：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，τ(k)表示时变时滞；

步骤2：考虑变时滞、干扰、非线性和故障情况，给出系统delta算子状态方程的一般表达式；

步骤3：设计比例‑积分观测器(PIO)，给出误差动态方程，以及达到故障估计目标需要满足的性能指标，所述比例‑积分观测器(PIO)为：delta算子误差系统为：

达到故障估计目标需要满足的性能指标为：对于||v(t)||2∈[0，+∞)建立观测器使其满足：(1)当v(t)＝0时，delta算子误差系统(10)是指数稳定的；

(2)当v(t)≠0时，H∞性能指标应当满足 其中γ＞0；

其中， 表示状态x(t)的估计值， 为观测器输出，L是观测器的增益为设计对象，fa(t)表示执行器故障，y(t)为系统输出，A，Ad，B，Bf，Bd，C为已知的具有适当维数的常数矩阵，Φ(t，x(t)，u(t))为具有Lipschitz常数θ的非线性向量函数；

分别表示增广状态和输入向量，

Γ为学习率，

是对称正定矩阵，K1和K2分别是将被设计的比例和积分增益；，步骤4：利用李亚普诺夫函数，给出系统指数稳定的充分条件；

步骤5：消除所述系统指数稳定的充分条件中的非线性项，将所述充分条件转化为线性矩阵不等式，得出比例‑积分观测器中需要设计的参数，实现二级化学反应器的故障估计。

2.根据权利要求1所述的针对二级化学反应器变时滞系统的故障估计方法，其特征在于，所述步骤1中，因为 C1(k)＝x1(k)，C2(k)＝x2(k)且C2f(k)＝u(k)，则系统模型可以写为：

其中，x1(k)，x2(k)是状态变量，x2f为控制输入，若定义 u(k)＝x2f(k)，则可得所述二级反应器系统模型的状态方程如下：其中，

3.根据权利要求1所述的针对二级化学反应器变时滞系统的故障估计方法，其特征在于，所述步骤2中系统delta算子状态方程的一般表达式如下：首先，考虑到两级化学反应器系统的执行器故障和扰动，系统的故障模型可以表示为：其中，fa(t)表示执行器故障，d(t)表示外部干扰，y(t)为系统输出，A，Ad，B，Bf，Bd，C为已知的具有适当维数的常数矩阵；Φ(t，x(t)，u(t))为具有Lipschitz常数θ的非线性向量函数，即：Delta算子的定义如下：

其中，k表示采样时间，k≥0；给出以下假设，假设1：Delta算子非线性变时滞系统系统的故障模型是渐近稳定的；假设2：已知的具有适当维数的常数矩阵(A，C)为可观测的。

4.根据权利要求1所述的针对二级化学反应器变时滞系统的故障估计方法，其特征在于，所述步骤4中系统指数稳定的充分条件：对于给定γ＞0，λ＞0，如果存在正定对称矩阵T、P和R满足：其中，

则delta算子误差系统指数稳定，且具有H∞性能。

5.根据权利要求1所述的针对二级化学反应器变时滞系统的故障估计方法，其特征在于，所述步骤5中方便计算的线性矩阵不等式形式为：对于给定的ε1＞0，ε2＞0，ε3＞0，γ＞0，λ＞0，如果存在对称正定矩阵 P1，P2，R1，R2和矩阵M，N，Z，W满足：其中，

‑1 2

η66＝hΓ I‑γI

则delta算子误差系统指数稳定，且具有H∞性能γ。