Delta算子不确定系统区域极点约束的H∞可靠控制

针对具有执行器故障的Delta算子不确定系统在圆形区域极点配置下的H∞可靠控制问题,设计了一个可靠控制器,使得Delta算子系统能够同时满足区域极点约束和H∞性能约束。在考虑更一般、更实际的执行器连续故障模型的基础上,利用线性矩阵不等式（LMI）,给出了在区域极点约束下Delta算子不确定系统H∞可靠控制器的存在条件。数值仿真表明了该方法的可行性。     

Delta算子不确定系统区域极点约束的H_∞可靠控制

针对具有执行器故障的Delta算子不确定系统在圆形区域极点配置下的H∞可靠控制问题,设计了一个可靠控制器,使得Delta算子系统能够同时满足区域极点约束和H∞性能约束。在考虑更一般、更实际的执行器连续故障模型的基础上,利用线性矩阵不等式(LMI),给出了在区域极点约束下Delta算子不确定系统H∞可靠控制器的存在条件。数值仿真表明了该方法的可行性。     

一类网络切换模糊系统的容错控制

针对一类网络切换模糊系统,考虑当系统的执行器失效时,利用切换技术和Lyapunov函数方法,给出各个子系统的容错控制器及切换律的设计方法,使得闭环系统对于给定失效集内的执行器失效,在所设计的容错控制器及切换律下是渐近稳定的,最后通过仿真例子验证了设计方法的有效性。     

基于T-S模糊系统的鲁棒容错控制器的设计

研究了部分执行器可能失效的T-S模糊系统鲁棒容错控制问题。对于所给系统,给出了鲁棒容错控制器存在的一个新的稳定条件。在此条件下所设计的控制器,可使闭环系统渐近稳定。通过矩阵分解把系统的非严格矩阵不等式约束转化为严格矩阵不等式,可以直接使用LMI工具箱求解器,仿真例子说明了所给方法的可行性和有效性。     

广义Delta算子系统的容错控制研究

为了解决广义Delta算子系统的容错控制问题,本文对广义Delta算子系统的容错控制器进行合理的设计,保证在执行器出现故障时相应的闭环系统始终是容许的。通过引入故障切换矩阵来描述系统的执行器故障,并利用线性矩阵不等式方法,得到了广义Delta算子系统存在容错控制器的充分必要条件,进一步利用线性矩阵不等式的解给出相应容错控制器的设计方法,同时利用数值算例对本文理论结果的有效性进行验证分析。分析结果表明,本文所设计的容错控制器可以保证闭环系统在执行器出现故障时始终是容许的,具有良好的可行性,说明该设计方法是有效的。该研究对广义Delta算子系统的容错控制具有一定的应用价值。     

一类非线性系统的鲁棒耗散容错控制

针对一类基于T-S模糊模型表示的具有范数有界时变参数不确定性的非线性系统和严格耗散要求,提出在执行器故障时系统稳定且严格耗散的鲁棒耗散容错控制器设计方法.应用并行分布式控制及线性矩阵不等式的方法,得出了系统在执行器故障时耗散容错控制器存在的充分条件,并且使闭环系统对于允许的参数不确定性具有鲁棒性.进一步建立和求解线性矩阵不等式约束的凸优化问题,给出了系统稳定且严格耗散的模糊容错控制器的设计方法.仿真结果表明该方法的可行性和有效性.     

一类非线性不确定系统未知执行器故障的自适应控制

在系统运行过程中,执行器不可避免的会卡死,然而由于故障发生的时间及卡死值均未知,因此如何设计控制器在执行器卡死的状态下保持系统稳定变得非常困难.本文针对一类非线性不确定系统,通过将执行器卡死所带来的不确定性看成系统的有界扰动,提出一种新的控制方案,设计自适应控制器保持系统稳定的同时实现对参考信号的跟踪.与现有结果相比该控制器结构简单,设计方便.仿真结果进一步验证了自适应控制器的有效性.     

具有执行器饱和系统的控制器设计理论及应用研究

在实际的控制系统中，带有执行器饱和系统是一类常见的非线性系统，如果仅用传统的线性方法对系统控制，执行器的饱和将使系统的动态性能降低，甚至导致闭环系统不稳定。为了降低饱和对闭环系统的影响．本文设计了由非线性控制律和PID控制器两部分组合而成的控制器。非线性部分使闭环系统输出达到设定值时有较大阻尼率以降低超调量。本方法应用于伺服跟踪系统，仿真结果表明了该方法的有效性。     

条形区域极点配置静态输出反馈可靠控制

针对线性系统,考虑连续增益故障模型,研究了具有执行器故障的条形区域极点配置的静态输出反馈可靠控制问题。首先,在执行器无故障的前提下,给出使极点能够配置在条形区域内的充分条件,进而得出系统的静态输出反馈可靠控制率。然后,基于执行器故障,重新设计静态输出反馈可靠控制器,利用求解线性矩阵不等式的方法,完成静态输出反馈可靠控制器的设计。由可靠控制器构成的闭环系统,使得当执行器发生故障时,也可使闭环系统的所有极点保持在条形区域内。最后,通过数值仿真验证了其结果的有效性和可行性。     

一类非线性系统的鲁棒耗散容错控制

针对一类基于T-S模糊模型表示的具有范数有界时变参数不确定性的非线性系统和严格耗散要求，提出在执行器故障时系统稳定且严格耗散的鲁棒耗散容错控制器设计方法．应用并行分布式控制及线性矩阵不等式的方法，得出了系统在执行器故障时耗散容错控制器存在的充分条件，并且使闭环系统对于允许的参数不确定性具有鲁棒性．进一步建立和求解线性矩阵不等式约束的凸优化问题。给出了系统稳定且严格耗散的模糊容错控制器的设计方法．仿真结果表明该方法的可行性和有效性．     

基于输出反馈控制系统的鲁棒容错控制设计

通过对参数不确定时滞系统的容错控制的研究,针对执行器和传感器的失效故障,利用Riccati方程和Lyapunov稳定性定理,提出一种基于带有时滞项输出反馈控制的鲁棒容错控制器设计方法,并给出各种故障模式下的容错控制条件。仿真结果表明,该方法具有良好的鲁棒容错控制效果。     

基于稳定性的状态反馈控制系统容错控制策略

针对状态反馈控制系统传感器失效故障模型,提出了基于系统稳定性设计的控制器重构新方法。它是在容错控制器的设计过程中,在故障系统的各内环稳定性分析的基础上,对失稳的内环进行稳定性补偿所得到的线性状态反馈容错应制策略。     

网络化控制系统随机容错控制

考虑控制器及执行器失效的随机性,通过引入具有独立Bernoulli分布随机序列开关矩阵,建立了网络化控制系统随机模型,并研究了该模型存在传感器随机失效、控制器随机失效以及二者同时存在随机失效的随机容错控制问题.     

一类非线性系统基于观测器的自适应容错控制

研究了一类不确定非线性系统的自适应容错控制问题。在系统的非线性函数、外界扰动、建模不确定性以及未知故障输入的上界均未知的情况下,通过构造Lyapunov函数,基于鲁棒自适应观测器设计了新的自适应容错控制器,使得闭环系统渐近稳定。最后,通过仿真算例说明了本文方法的有效性和优越性。     

离散线性系统的鲁棒容错控制

讨论了离散线性系统的鲁棒容错控制问题。针对离散线性系统，当存在范数有界参数摄动时，通过Lyapunov稳定性理论给出了系统同时存在执行器失效情况下的鲁棒稳定的充分条件，并将该条件转化成了线性矩阵不等式的可解性问题。最后用数值算例解释了该算法的有效性。     

基于自适应神经网络滑模观测器的容错控制

针对机电伺服系统可能发生的故障,提出基于自适应神经网络滑模观测器的快速终端滑模容错控制策略.在自适应滑模观测器中引入神经网络估计故障,以提高故障发生时观测器的状态估计精度和故障检测准确性.利用观测器的状态估计值进行状态重构,结合参数自适应技术和快速终端滑模控制方法设计主动容错控制器.针对参数不确定性设计参数自适应率进行估计,并利用前馈补偿技术补偿故障和参数不确定性.针对未知上界的扰动设计具有自适应增益的鲁棒项.利用Lyapunov定理证明所提出的控制方法可以实现系统有界稳定,大量仿真和实验结果验证了控制器在系统发生故障时具有良好的容错能力、控制精度和响应速度.     

一类线性离散系统H∞鲁棒容错控制器设计

从不确定线性离散控制系统的传感器或／和执行器等部件极易发生故障的实际情况出发，对这类控制系统的鲁棒容错控制器设计问题作了研究。在假设传感器和执行器同时发生故障的情况下，基于状态反馈思想和H∞鲁棒控制理论，通过求解一个代数Riccati方程得到H∞鲁棒容错状态反馈控制律。因此，由该设计方法得到的控制律同样适用于传感器和执行器分别出现故障的情况。并通过仿真实例来验证该H∞鲁棒容错控制律不仅对不确定性和扰动具有H∞鲁棒性能，而且对传感器或／和执行器故障具有容错性能，从而说明该控制器设计方法的正确性和有效性。     

一类线性离散系统H∞鲁棒容错控制器设计

从不确定线性离散控制系统的传感器或/和执行器等部件极易发生故障的实际情况出发,对这类控制系统的鲁棒容错控制器设计问题作了研究.在假设传感器和执行器同时发生故障的情况下,基于状态反馈思想和H∞鲁棒控制理论,通过求解一个代数Riccati方程得到H∞鲁棒容错状态反馈控制律.因此,由该设计方法得到的控制律同样适用于传感器和执行器分别出现故障的情况.并通过仿真实例来验证该H∞鲁棒容错控制律不仅对不确定性和扰动具有H∞鲁棒性能,而且对传感器或/和执行器故障具有容错性能,从而说明该控制器设计方法的正确性和有效性.