基于观测器的传感器故障重构方法及其应用

针对一类不确定非线性系统,并考虑含有未知输入扰动,提出了一种传感器故障重构方案。首先引入一个新的状态变量将传感器故障等效为执行器故障;然后利用滑模变结构中的等值控制方法设计了状态观测器,消除了未知输入扰动对系统的影响;再采用自适应方法实现了对故障的重构。最后将本文提出的方法在火炮伺服系统中应用,表明了该方法的有效。     

基于模糊观测器的直流电动机故障诊断

给出了一种基于模糊观测器的直流电机的故障诊断方法.讨论了非线性系统、模糊观测器设计的稳定性(特征值)约束条件的线性矩阵不等式(LMI).用T-S模型描述非线性系统,对非线性系统的每个局部线性模型设计一个观测器,融合各局部观测器得到非线性系统的模糊观测器.给出了非线性系统状态故障的检测与隔离方法,并将该方法应用于直流电动机的故障诊断中.     

一类非线性系统的模糊可靠H∞输出跟踪控制

研究了一类非线性系统的可靠H∞输出跟踪控制问题。基于T-S模糊模型方法,在执行器发生故障的情况下,设计可靠控制器,使系统输出能跟踪参考信号,且跟踪误差满足给定的H∞跟踪性能。应用LMI方法,得到了非线性系统实现H∞输出跟踪的充分条件,以及相应的可靠控制器的设计方法。仿真结果表明所设计控制器的正确有效性。     

基于自适应模糊神经网络的非线性系统鲁棒故障诊断

针对一类非线性闭环稳定系统，在考虑噪声干扰和系统参数不确定误差条件下，用自适应模糊系统进行非线性补偿，提出了一种基于自适应模糊状态观测器实现状态观测和故障检测，再由RBF神经网络故障逼近器实现故障在线跟踪的鲁棒故障诊断方法。为确保观测器和诊断系统的鲁棒性，给出了闭环系统在有界噪声干扰和系统不确定误差下的稳定性定理，并进行了证明。     

基于Lyapunov函数的非线性系统自适应容错控制研究

在系统的非线性函数、外界扰动、建模不确定性以及外界未知故障输入上界均未知的情况下,构造了新颖的Lyapunov函数,基于鲁棒白适应观测器设计了新的自适应容错控制器,所设计的自适应控制器可使闭环系统渐近稳定。仿真算例表明了该方法的有效性和优越性。     

一种飞控系统稳定模糊控制器的设计方法

基于T-S线性模型的模糊控制系统稳定性条件,针对飞控系统的模型特点,建立了其T-S模糊模型,并利用现代控制理论中的状态反馈方法,结合并行分布补偿(PDC)的思想,借助求解一组线性矩阵不等式(LMI)设计了一种模糊控制器,所设计的控制器能保证闭环系统的全局渐近稳定.从仿真结果看到了方法的有效性,验证表明控制器具有较强的鲁棒性.     

一类非线性系统的模糊输出反馈控制

简单介绍了T-S模糊模型, 基于T-S模糊模型给出了一类非线性系统的模糊模型.论述了非线性系统模糊输出反馈控制, 在满足假设的一定条件下, 这些方法和模糊算法能有效处理某类定义不完善或难以精确建模的控制过程.     

一种新型适用于核电厂DCS 系统输出模块可靠性分析方法

为提高DCS系统的安全性和可靠性,提出一种基于区间T-S(takagi-sugeno)模糊故障树的DCS系统输出模块可靠性分析方法.以T-S模糊故障树为基础,构建区间T-S模糊故障树模型,根据底事件的模糊信息计算顶事件失效的故障可能性和模块薄弱环节,给出输出模块可靠性和组成部件的重要度排序,并结合核电厂模拟量输出模块进行实例分析.结果表明:该方法与实际情况相符,可作为传统可靠性分析方法的主要补充.     

基于观测器的飞行器鲁棒故障诊断与容错控制方法

针对传统自适应故障估计观测器难于处理存在未知扰动的不确定性系统和无法准确和快速估计时变故障等问题,提出了一种新型的基于自适应故障估计观测器的容错控制系统设计方法。该方法构造增广误差系统,利用线性矩阵不等式（LMI）表述的多目标约束算法,有效抑制了干扰对系统设计的影响,并基于系统状态和故障的实时估计信息,设计了状态反馈容错控制器,使得系统在出现故障时仍可确保稳定性。最后通过仿真实验验证了该算法对时变故障估计的准确性、快速性及故障模式下系统的稳定性。     

基于扰动补偿的多轴车辆主动悬架自适应模糊动态滑模控制策略研究

针对某型六轴特种车辆改善行驶平顺性并保障其任务用途的要求,文中建立了半车主动悬架多体系统动力学模型.以自适应理想天棚阻尼悬架为参考,采用模糊切换增益调节的动态滑模理论进行控制器设计;利用观测器进行扰动补偿;并通过李雅普洛夫方法证明闭环系统稳定性.提出一种基于扰动补偿的自适应模糊动态滑模控制策略.仿真结果表明,新型多轴车辆主动悬架控制器成功抑制了滑模控制的高频抖振问题,相对于传统控制方法具有更好的性能表现.     

基于T-S 模糊的复合式高速直升机鲁棒控制器

针对复合式高速直升机在不同飞行模式过渡过程中气动特性和操纵方式变化显著,并存在参数不确定的 特点,设计一种基于T-S 模糊的鲁棒跟踪控制器。根据T-S 模糊理论,将复合式高速直升机纵向非线性模型转化为 T-S 模型,在设计跟踪控制器时引入模糊前馈,采用Lyapunov 方法证明系统跟踪误差渐近稳定,并运用线性矩阵不 等式求解控制器参数。仿真结果表明：该控制器能确保复合式高速直升机准确跟踪空速参考指令,对系统的不确定 具有强鲁棒性。     

一种混沌鲁里叶系统的T-S 模糊控制方法

研究鲁里叶混沌系统的稳定控制问题,提出一种新型模糊控制方法。利用李亚普诺夫指数稳定定理和反馈控制思想,在用T-S模糊模型重构系统结构的基础上,给出连续T-S模糊模型指数稳定的充分条件,并设计出一种基于并行分布补偿技术的状态反馈控制器。再用线性矩阵不等式求出模糊控制器的参数。仿真结果良好,验证了控制器的有效性。     

基于T-S模型的无人机模糊控制器

针对无人机飞行姿态控制系统的传感器信息时延问题,设计了基于模糊控制理论的解决方案。首先将系统离散化,使时延问题得到简化。然后基于T-S模型,分析得到各时延变量的局部模型隶属度,从而建立T-S全局模糊模型。采用李亚普诺夫方法给出了稳定控制器存在的条件,并采用LMI方法进行求解。最后对控制器的效果进行了仿真验证。     

飞航导弹执行器故障容错控制系统研究

针对传统飞航导弹控制系统对执行器故障容错能力较弱,而执行器故障模型难以在线快速准确辨识等问题,将直接自适应控制和传统控制方法相结合,设计了一种飞航导弹主动容错控制系统.可以在不知道确切故障信息的情况下,补偿修复故障发生后的控制信号,保证导弹仍能恢复一定的飞行性能.以某型导弹纵向控制回路为例,模拟升降舵执行器执行机构退化、效率降低等故障进行了数字仿真.结果表明,与传统的控制方法相比,该容错控制系统可以在不改变基本控制律的前提下,较好地修复控制信号,使系统跟随参考模型.     

基于气动参数辨识的飞控系统传感器故障估计

气动参数的不确定性使得飞行器表现出明显的模型时变特点,此类系统的故障诊断问题是一个难点。以无人机纵向运动为研究对象,提出一种基于气动参数辨识和迭代学习的传感器故障估计方案。将增广容积卡尔曼滤波（ACKF）算法用于气动参数估计,实现飞机模型的在线辨识。故障一旦发生,将辨识得到的气动参数用于局部包络建模,并利用迭代学习算法构造传感器故障估计器。此外,为提高故障的迭代收敛速度,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)思想的迭代学习算法。故障仿真实验表明了所提方法的可行性和有效性。     

高精度电动舵机模糊自适应控制器设计

为了适应现代高性能飞行器要求,对电动舵机系统采用了模糊自适应PD控制设计。这种控制吸收了PID控制和模糊控制的优点,对系统的参数变化有较强的适应能力,尤其适合于数学模型未知、非线性和复杂的对象。通过在位置环上设计的模糊控制器,对前向通道PD控制器的参数进行优化和调整。最后在非线性舵系统模型上仿真证明,其动态特性优于传统的PID控制,并使系统具有较强的鲁棒性。     

基于模糊自抗扰的直升机障碍滑雪机动控制

为了提高直升机在机动飞行过程中的解耦性和未知扰动抑制能力,采用基于模糊与自抗扰的复合式控制 结构,设计直升机障碍滑雪机动控制器。分析ADS-33E-PRF 要求的直升机障碍滑雪机动过程中状态量的关系和控 制逻辑,在角速度环设计扩张状态观测器对未知扰动进行观测并加以补偿,在姿态环根据误差及其变化速率引入模 糊规则对控制律参数进行在线优化。针对无风扰和有风扰的飞行环境,开展障碍滑雪机动算法设计与仿真验证。结 果表明：在2 种飞行环境下,直升机飞行轨迹上下边界均控制在15.24～30.48 m 以内,达到标准中定义的满意品质 指标,验证了所采用的控制策略能够有效地估计出机动飞行过程的外部扰动,提高控制系统的抗干扰能力。