考虑执行器故障的线性系统可靠极点配置

针对线性定常系统,提出了考虑执行器故障的可靠极点配置问题．在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上,给出了极点配置可靠控制存在的充分条件．通过求解 LMI 完成状态反馈可靠控制器的设计．利用仿真实例验证了设计方法的可行性,并且通过与不考虑故障的系统比较,进一步说明对系统进行可靠极点配置的必要性．     

考虑执行器故障的线性系统可靠极点配置

摘要：针对线性定常系统，提出了考虑执行器故障的可靠极点配置问题．在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上，给出了极点配置可靠控制存在的充分条件．通过求解LMI完成状态反馈可靠控制器的设计．利用仿真实例验证了设计方法的可行性，并且通过与不考虑故障的系统比较，进一步说明对系统进行可靠极点配置的必要性．     

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。     

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。     

一类线性系统可靠H∞控制

针对线性定常系统,采用连续增益故障模型,提出了考虑执行器故障的可靠H∞控制问题.通过对具有执行器故障线性定常系统的分析,利用LMI分别给出了次优可靠H∞控制器和最优可靠H∞控制器存在的充分条件.通过比较,进一步看出对系统进行最优可靠H∞控制器设计的必要性.     

基于MPSO-SVM的不确定条形区域故障诊断研究

针对一类线性不确定性系统,基于条形区域下,研究了执行器连续增益故障可靠控制的问题.对于极点数据难以获取的缺陷,给出状态观测器的核心算法,从而实现系统状态的实时采集.同时,为解决支持向量机在极点配置中选取参数困难的问题,利用改进的粒子群算法(MPSO)优化支持向量机的结构,进而获得更合理的核宽度系数和惩罚系数.与网格搜寻...     

结构不确定Delta算子系统的鲁棒容错镇定

研究了圆形区域极点约束下Delta算子描述的不确定线性系统的鲁棒容错镇定问题.基于Riccati方程,导出了当Delta算子系统存在不确定性和执行器故障时,将闭环系统极点配置到指定圆盘内,确保系统鲁棒容错镇定的充分条件;运用线性矩阵不等式(Linear Matrcx Inequality,LMI)方法,对Delta算子不确定系统进行状态反馈设计,给出了系统在区域极点约束下鲁棒容错控制器存在的充分条件,并通过求解LMI得到鲁棒容错控制器的设计.通过数值仿真验证了该方法的有效性.     

一类线性系统可靠H_∞控制

针对线性定常系统,采用连续增益故障模型,提出了考虑执行器故障的可靠 H_∞控制问题．通过对具有执行器故障线性定常系统的分析,利用 LMI 分别给出了次优可靠 H_∞控制器和最优可靠 H_∞控制器存在的充分条件．通过比较,进一步看出对系统进行最优可靠 H_∞控制器设计的必要性．     

一类线性系统可靠H∞控制

针对线性定常系统，采用连续增益故障模型，提出了考虑执行器故障的可靠H∞控制问题．通过对具有执行器故障线性定常系统的分析，利用LMI分别给出了次优可靠H∞控制器和最优可靠H∞控制器存在的充分条件．通过比较．进一步看出对系统进行最优可靠H∞控制器设计的必要性．     

梯形区域下执行器增益偏差容忍区间的分析

针对执行器故障,建立执行器某一条通道的增益偏差模型,在梯形区域极点配置下,利用LMI给出了各个通道的增益偏差容忍区间的算法,并计算得到执行器各个通道的增益偏差容忍区间。通过计算结果的对比,了解了各个通道对闭环系统的影响程度,判断了是否该加强某一通道的硬件个数,为梯形区域极点配置中是否增减执行器通道硬件提供了理论依据,并通过仿真示例说明了该方法的正确性和有效性。     

含有执行器故障的非线性切换互联大系统的自适应模糊Backstepping容错控制

本文研究了一类存在执行器故障的非线性互联切换大系统的自适应模糊Backstepping容错控制.首先定义了一个分段右连续函数作为系统的切换信号,系统依据切换信号改变模型.不失一般性,考虑执行器发生两种类型的故障,即卡死故障和失效故障,通过模糊逻辑系统逼近未知非线性函数,并设计自适应模糊容错控制器补偿执行器故障给系统带来的影响.通过Lyapunov定理证明了系统及相关变量的有界性,并基于数值仿真,验证了所提出方法的有效性.     

基于动态输出反馈的时滞T-S模糊系统无源可靠控制

目的研究一类时滞T-S模糊系统执行器部件发生故障情况下动态输出反馈的无源可靠控制问题.方法运用Lyapunov稳定性理论、故障替换和线性矩阵不等式(LMI)方法研究了时滞T-S模糊系统的无源可靠控制.结果给出了动态输出反馈无源可靠控制器存在的充分条件,给出了控制器的设计方法,通过求解线性矩阵不等式可以获得输出反馈控制器的系数矩阵.结论采用所设计的可靠控制器,在执行器部件出现故障或状态不完全可测时,均能保证闭环时滞T-S模糊系统鲁棒稳定,保持原有的无源性能指标.最后通过求解数值算例,绘制出闭环模糊系统状态响应曲线,验证了所设计方法的有效性.     

Lur''''e系统的H∞容错控制研究

针对一类不确定Lur'e系统,设计了可靠H∞控制器.通过用凸多面体不确定性描述控制表面故障,建立了一种包含执行器故障与传感器故障的故障模型,得出基于线性矩阵不等式(LMI)的可靠H∞控制存在的充分条件,并提出了可靠H∞控制器的设计方法,通过求解LMI实现反馈控制器的设计.理论分析表明,该控制器保证了当所有控制元件运转正常或者部分控制元件出现故障时闭环系统具有渐近稳定性和可靠H∞性能.数值仿真例子验证了该控制器理论上的可行性.     

不确定系统具有圆盘极点约束的跟踪控制器设计

研究了一类具有圆盘极点约束的不确定系统的无静差跟踪控制器设计问题.考虑状态反馈控制器,使得闭环跟踪控制系统的所有极点均位于一给定圆盘.进一步的,考虑极点配置会使得闭环系统产生稳态误差的情况,通过引入一个积分环节实现无静差跟踪控制的目标.给出了闭环跟踪控制系统所有极点均位于给定圆盘的一个充要条件,并将跟踪控制器的设计转化为求解一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题.最后通过仿真结果表明笔者方法的有效性.     

带有执行器故障的连续时间系统的可靠时滞控制

研究了带有执行器故障的连续时间系统的可靠的时滞状态反馈控制问题.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了连续系统存在可靠时滞状态反馈控制器的LMI形式的充分判据,该判据是时滞相关的.所设计的时滞状态反馈控制器可以容忍执行器的一定故障,并且保证整个闭环系统是渐近稳定的.     

极点约束下采样控制系统H_2控制问题研究

为了使系统既满足H2 指标 ,又具有良好的动态特性 ,对采样系统进行H2 最优控制设计时 ,考虑把极点限制在以原点为圆心、以 ρ( 0 <ρ≤ 1 ) 为半径的圆域内 .借鉴极点配置理论 ,把具有此类极点约束的采样系统H2 最优控制问题转化成无约束的离散LTI系统H2 最优控制问题 .给出了设计步骤 ,并通过仿真验证了该结果的有效性 .     

具有控制力约束的全方向步行器可靠跟踪控制

全方向步行器在实际使用过程中某个执行电机不可避免地会发生失效,从而影响训练者的安全,针对这一问题,研究了全方向步行器的可靠跟踪控制.基于冗余自由度思想,采用分离故障执行器的方法,利用无故障执行器实现康复者的安全跟踪训练.通过构造Lyapunov函数,保证了跟踪误差系统在全局坐标系下的渐近稳定性,结合双曲正切函数得到控制力约束型可靠控制器的表达形式.仿真结果表明,当某个执行器发生故障时,所设计的控制器能实现步行器的稳定运行,保障了康复者的安全.     

广义系统的圆形区域极点配置

考虑连续广义系统的圆形区域极点配置问题,采用微分状态反馈的方法设计控制律使得闭环系统正则,无脉冲且闭环极点位于给定的圆形区域内。最后通过数值例子说明了此方法的有效性。     

攻击与故障共存的ICPS综合安全控制方法

针对同时存在假数据注入（FDI）攻击与执行器故障的工业信息物理融合系统（ICPS）,在离散事件触发机制（DETCS）下,综合应用Lyapunov稳定性理论及更具少保守性的仿射Bessel-Legendre不等式,研究执行器故障与FDI攻击估计、综合安全控制与通讯协同设计问题. 从主动防御攻击的态势入手,综合考虑通讯资源与计算资源的高效利用与合理分配,给出DETCS下的ICPS综合安全控制架构,将鲁棒估计器与综合安全控制器的设计统一于同一非均匀数据传输机制下. 将执行器故障与FDI攻击增广为同一向量,给出系统状态、增广故障鲁棒估计器的设计方法. 基于所得估计结果并结合事件触发条件,对执行和传感双侧网络中的FDI攻击分别采用分离与补偿的防御策略,对执行器故障进行故障调节,给出综合安全控制器设计方法,实现对FDI攻击和执行器故障主动容侵和主动容错的综合安全控制与通讯协同设计. 通过数值算例和四容水箱实例,仿真验证了提出方法的有效性.