一类非线性系统的鲁棒故障诊断

基于未知输入观测器设计和等价控制的概念，讨论了一类非线性系统传感器故障的鲁棒故障诊断问题．首先引入若干积分变量对该类非线性系统进行扩雏；然后针对扩维后的系统设计基于变结构的未知输入观测器：最后，由等价控制的概念直接重构得到传感器故障．仿真结果表明等价控制能够较好地重构传感器故障。     

一类非线性系统的快速鲁棒故障诊断

结合在线估计器和滑模观测器方法，基于所给出的一种新的自适应学习算法，提出了一种针对非线性不确定系统的鲁棒故障诊断方法．滑模观测器可以消除建模不确定性的影响以得到准确的状态估计，而在线估计器可以实时估计故障的大小．在此，基于李亚普诺夫函数，在理论上证明了所给出的状态和参数估计误差都是一致有界的；针对三容水箱DTS200所做的仿真实验，其结果验证了该方法的可行性．研究结果表明，由于滑模项的引入，使得该方法的故障检测时间大大缩短，其性能比Polycarpou所提出的在线估计器方法的性能要好．     

一类非线性输出注入系统的鲁棒故障估计

针对一类非线性输出注入系统,研究了基于自适应观测器的故障估计问题.非线性系统的主导部分是依赖于系统输出和控制输入的非线性函数,故障是依赖于控制输入和未知参数的非线性函数,但故障独立于系统输出.设计了保证诊断系统稳定的实现故障估计的自适应调节律, 并对调节律中的参数对故障估计精度的影响进行了分析.通过数值仿真,验证了本文方法和分析结果的有效性.     

一类非线性系统的神经网络鲁棒自适应控制

针对一类单输入单输出仿射非线性系统，提出了一类神经网络鲁棒自适应控制。设计过程中，采用RBF神经网络实现对系统中的未知非线性函数逼近，并考虑到存在逼近误差和外部干扰，采用滑模控制实现了系统的鲁棒控制。最后通过MATLAB仿真，证明了该方法的有效性。     

一类非线性系统的故障诊断

针对一类非线性系统,设计了一种用于故障检测和诊断的滑模神经网络观测器.在故障发生之前,保证滑模的存在,并以此为条件,通过检测残差信号是否在规定的滑动区内,从而判定是否发生故障.当不满足判定条件时,说明滑模被破坏,有故障发生,则启动观测器中的“故障估计项”,利用神经网络在线辨识故障的形态.应用李亚普诺夫理论证明了该方法的稳定性.     

一类非线性系统的鲁棒观测器——控制器设计

针对一类可反馈线性化的不确定性非线性系统,研究了鲁棒观测器－控制器设计问题。当系统不确定性满足匹配条件时,设计问题转化为不确定性线性系统的设计。给出了以李亚普诺夫方法为基础的设计算法。计算实例证明了所提方法的有效性。     

非线性系统降阶鲁棒观测器的设计

本文根据一类非线性系统的特点,讨论非线性降阶观测器的设计,并结合控制系统的鲁棒度概念提出了降阶鲁棒观测器的设计原理。本文以一飞行器系统为例设计了非线性鲁棒观测器,并比较了相应的线性观测器,仿真结果充分说明本文提出的方法非常有效。     

一类不确定非线性系统的模糊鲁棒输出反馈控制

用模糊Ｔ－Ｓ模型对一类不确定非线性系统进行模糊建模,在此基础上模糊系统的状态反馈控制器,鲁棒观测器、基于观测器的状态反馈控制器的证明,证明了所设计的模糊状态反馈控制器,鲁棒观测器具有全局渐近性质。     

一类非线性时滞系统的鲁棒可靠控制

基于系统传感器与执行器同时出现失误的情况,对不确定时滞系统进行可靠性设计,使得所设计的系统不仅在系统运行良好的条件下,而且在出现多种失误的条件下仍然能正常运行。基于Riccati不等式正定解的存在性,给出了基于观测器的动态输出反馈可靠控制器的设计方案。最后,以一个数值仿真例子进一步说明设计步骤,以及文中所提出的设计方法的有效性。     

一类多变量非线性动态系统的鲁棒自适应模糊控制

对一类非线性多变量未知动态系统,提出了一种自适应模糊控制策略,策略中采用ＩＦ－ＨＥＮＴ推理规则来构造模糊逻辑系统,实时对系统中未知函数的估计,在建模误差为零的条件下设计状态反馈控制及参数的自适应律,分析了在存在建模误差时,闭环系统的稳定性和鲁棒性。     

Robust fault diagnosis for a class of nonlinear systems with time delay

Robust fault diagnosis problems based on adaptive observer technique are studied for a class of time delayed nonlinear system with external disturbance. Adaptive fault updating laws were designed to estimate the fault and to guarantee the stability of the diagnosis system. The effects of adjusting parameters in adaptive fault updating laws on the fault estimation accuracy were analyzed. For a designed fault diagnosis system,the super bounds of the state estimation error and fault estimation error of the adaptive observer were discussed,which further showed how the parameters in the adaptive fault updating laws influenced the fault estimation accuracy. Simulation example demonstrates the effectiveness of the proposed methods and the analysis results.     

一类非线性迭代学习控制系统的鲁棒收敛性

讨论了对于一类非线性动态系统施加高阶Ｄ型迭代学习算法时构成的迭代学习控制系统的鲁棒收敛性．证明了当系统初始状态逐渐固定在靠近期望初态的某一点上时，系统控制、状态、输出会收敛到相应期望轨迹的邻域内．同时，证明了在渐近理想重复初始条件下的算法收敛性．仿真结果表明，开闭环配合的学习律是克服初态偏移的一种有效途径     

一类结构不确定非线性系统的鲁棒镇定

基于鲁棒控制Lyapunov函数,首先给出一个函数为鲁棒控制Lyapunov函数的等价条件,进而获得该类系统可鲁棒稳定、可鲁棒实用稳定、可鲁棒渐近稳定的充分条件,并构造了与之相应的逐点最小范数的连续状态反馈控制律.仿真实例说明了所采用方法的有效性.     

一类非线性级联系统的鲁棒镇定

研究一类非线性不确定级联系统的鲁棒镇定问题．根据系统的结构特性，将非线性级联系统转化为基子系统和扩张子系统，在基子系统全局渐近镇定的假设下，根据局部线性化模型的二次可镇定性，构造出非二次李雅普诺夫函数，进而设计出鲁棒镇定控制器．在该控制器作用下的闭环系统，是鲁棒全局渐近稳定和局部二次稳定的．     

一类非线性时滞系统的有限时间稳定性

研究了一类非线性时滞系统的有限时间稳定性,给出了一些新的时滞无关和时滞相关的有限时间稳定性结果。 应用Razumikhin方法 (R方法), 给出了一般非线性时滞系统的一个有限时间稳定性判据。为了研究这类系统的有限时间稳定性, 根据正交分解法和坐标变换方法,得到了这类系统的一个等价形式。 基于上述得到的稳定性判据和等价形式,给出了这类系统的几个时滞无关和时滞相关的稳定性结果。 通过仿真模拟验证了该方法的有效性。     

一类一阶控制系数未知非线性系统有限时间镇定

为了解决电力系统区间震荡问题, 已经发展形成了多种控制策略.在许多国家一些大规模的电力系统中,为解决各种不同的电力系统的运行和规划问题,采用了越来越多的柔性交流输电系统装置(FACTS).设计目标之一是减少系统中存在的一些临界区间震荡.基于变结构控制技术,提出了FACTS控制器,用以缓解区间震荡问题,研究了串联和并联的FACTS装置,并给出实例加以研究用以说明所提出控制器的有效性.     

一类非线性系统的全局镇定

研究一类非线性系统的全局镇定问题，对一类四阶非线性系统，利用系统的静态稳定性导出了系统的动态稳定性，提出了镇定这类系统的反馈控制律的设计方法，并获得了这类系统全局镇定的充分条件．将所得的方法推广到具有一般性的一类非线性系统中．设计出镇定这类非线性系统的反馈控制律，并证明了在适当条件下闭环系统是全局渐近稳定的。     

一类含有滞回故障非线性系统Backstepping变结构控制

为解决执行器发生未知故障情况下不确定非线性系统的控制问题,采用一种自适应Backstepping变结构控制方法,建立了包括滞回非线性和失效、卡死等故障类型的非线性执行器模型.通过径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络逼近系统中的未知非线性函数项,神经网络参数根据自适应律实时调整,保证了逼近效果.结合动态面控制,避免了Backstepping控制中的计算复杂性问题.引入的自适应补偿项消除了系统建模误差和不确定干扰的影响,理论分析证明了闭环系统半全局一致最终有界,仿真结果验证了该方法的有效性.     

多输入非线性时滞系统的鲁棒稳定性设计

针对一类多变量非线性时滞系统,用后推的设计方法解决了它的鲁棒稳定性问题。基于Lyapunov Krasovskii函数的构造,设计出这类系统的鲁棒控制器。所得控制器保证了闭环系统的渐近稳定。文后的仿真实例说明了这一结果的有效性。     

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应跟踪控制

针对一类带有符号未知不确定虚拟控制增益函数的不确定非线性受扰动系统，提出一种鲁棒自适应控制算法．该算法将Nussbaum增益技术融入backstepping设计方法之中，不仅能够保证闭环系统的信号是全局一致最终有界的，使得跟踪误差收敛到零的一个较小邻域；而且，闭环系统的控制性能可以通过适当的选择设计参数而得到保证．另外，该算法还能克服在现存文献中普遍存在的控制器奇异值问题．计算机仿真结果验证了控制器的有效性和良好性能．文章突出的贡献是拓宽了backstepping设计方法的应用范围，同时提供了一种系统化高、实用性强的设计方法．