鲁棒容错控制系统设计

本文考虑了观测器状态反馈控制系统的容错控制问题，提出了一种对传感器失效具有完整性的控制器设计方法，进而讨论了存在参数摄动的情况，给出了鲁棒容错控制器的设计步骤并用设计实例及仿真结果验证了该方法的有效性。     

状态反馈控制系统的容错控制器设计

针对传感器失效的线性连续系统,利用Ｒｉｃｃａｔｉ方程、Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性定理和广义逆理论,给出具有传感器完整性控制器的设计方案。所设计的状态反馈控制器在系统正常时,能使闭环极点配置在指定的圆形区域内;在一定条件下,仍能使传感器系统具有渐近稳定性。仿真结果表明了该方法的有效性。     

线性离散时滞系统的D稳定容错控制

采用状态反馈和带时滞的状态反馈控制律,基于Lyapunov稳定性理论和Riccati方程,针对线性离散一步时滞系统,研究了执行器失效后有一定性能保证的D稳定容错控制问题。在给出对执行器失效具有完整性的D稳定容错控制系统需满足的一个充分条件的基础上,给出了控制器的设计方法和步骤,并推广至传感器失效情况。仿真结果证实了这种方法的有效性,与仅引入状态反馈控制律相比,此方法有更好的动态响应性能。最后指出了时滞状态反馈增益矩阵的选取原则。     

基于时滞状态反馈的D稳定容错控制

容错控制是使设计的控制系统能对可能发生的故障具有一定的容错能力，该问题直接关系到控制系统运行的可靠性和安全性。该文基于Lyapunov稳定性理论和Riccati方程，针对线性离散一步时滞系统，引入一步时滞状态反馈，研究了传感器失效后有一定性能保证的D稳定容错控制问题，在给出对传感器失效具有完整性的D稳定容错控制系统需满足的一个充分条件的基础上，进而给出控制器的设计方法和步骤，并推广至执行器失效情况，仿真实验验证了该方法的有效性，与引入状态反馈控制律相比，此方法有更好的动态平稳性。     

具有结构不确定性系统的鲁棒H∞控制*

本文研究具有结构不确定系统的鲁棒Ｈ∞状态反馈控制问题，这个问题的解涉及到一个代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程，通过分析，这个问题的解与一个辅助的线性时不变系统的Ｈ∞状态反馈控制问题的解是等价的，把这一结果求解具有结构不确定性系统的鲁棒Ｈ∞动态输出反馈控制问题，很方便地给出只需求解两个代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程的鲁棒Ｈ∞动态输出反馈控制问题的解。     

线性不确定系统具有完整性的一种设计方法

研究了参数不确定状态反馈控制系统的鲁棒容错问题,目的是设计状态反馈控制器使得对可容许的参数不确定性及传感器失效故障或／和执行器失效故障,系统依然保持全局渐近稳定,具有完整性。基于Lyapunov稳定性理论,应用矩阵的谱半径和最小特征值等概念,分别针对传感器失效、执行器失效以及传感器和执行器同时失效三种情况,推导出使闭环系统渐近稳定的三个定理,给出了一种新的、简单的控制律设计方法和设计步骤。最后,给出了一个设计算例,并就各种可能的传感器或／和执行器失效故障情况进行了仿真分析,应用研究结果验证了所提出方法的有效性和简单性。     

具有执行器完整性的容错控制器设计

利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ方程和广义逆理论,提出一种多变量控制系统设计方法。所设计的状态反馈控制器使得闭环系统的极点配置在一指定的圆形区域内,并且系统具有良好的动态特性,在执行器失效时仍能稳定,具有完整性,进而把结果广到传感器失效的情形。设计实例验证了该方法的有效性。     

具有有界时变不确定性的离散时间系统的H∞状态反馈控制

本文对具有有界时变不确定性的离散时间系统的Ｈ∞状态反馈控制问题进行研究。导出了Ｈ∞干扰衰减约束下系统二次稳定的充分条件，给出了一种基于离散代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程的带观测器的鲁棒Ｈ∞状态下反馈综合方法。     

具有完整性的线性调节器设计

到目前为止,控制系统的完整性分析基本上局限在开环渐近稳定的系统上。本文在L.S.Shieh提出的方法的基础上,把它推广到开环不稳定系统中去,得到了系统在正常状态下具有较好动态性能的具有完整性的状态反馈控制律。整个方法已编制成FORTRAN语言,设计人员利用计算机可很快地设计出所需要的反馈控制律。     

不确定时滞系统的保成本控制

针对一类具有时变参数不确定性的时滞系统，结合二次型成本函数研究该系统的保成本控制问题，提出了通过求解参数Ｒｉｃｃａｔｉ矩阵方程正定解的保成本状态反馈控制的设计方法 。