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1、时滞不确定广义系统的鲁棒H∞容错控制《自动化技术与应用2007年第26卷第5期控制理论与应用ControlTheo~andApplications时滞不确定广义系统的鲁棒H∞容错控制张爱清,方华京(1华中科技大学控制科学与工程系,湖北武汉430074)(2江汉大学数学与计算机科学学院,湖北武汉430056)★摘要:研究了具有状态时滞和参数不确定性的广义系统的鲁棒H容错控制问题,就执行器故障情形,基于广义Ricatti不等式,给出了故障发生时闭环系统仍保持渐近稳定的充分条件和控制器的设计方法,且状态反馈控制器可通过求解LMI得到
2、.数值例子验证了设计方法的有效性.关键词:广义系统;鲁棒容错控制;广义Ricatti不等式;线性矩阵不等式中图分类号:TP13文献标识码:A文章编号:1003—7241(2007)05—0016—04RobustHFault.tolerantControlforUncertainDescriptorDelaySystemsZHANGAi-qing,FANGHua-jingr1DepartmentofControlScienceandEngineering,HuazhongUniversityIfScienceandTechno
3、logy,Wuhan430074China:2SchoolofMathematicsandcomputerScience.JianghanVniversityWuhan,430056China)Abstract:ThispaperdiscussestherobustHfault—tolerantcontrolofaclassofdescriptordelaylinearsystemswithuncertaintyanddisturbance.Thesufficientconditionsfortheasymptoticalst
4、abilityunderactuatorfailuresaregiven,andthedesignmethodofthecontrollerisproposed.AndthestatefeedbackcontrollerisobtainedbysolvingtheLMI.Keywords:descriptorsystems;robustfault—tolerantcontrol;generalizedRicattiinequality;LMI.1引言随着对系统可靠性要求的提高,可靠控制系统的设计问题在控制领域得到了广泛关注.对
5、于正常系统鲁棒H容错控制问题的研究,已取得了许多成果[1-4].考虑到广义系统模型丰富的实际背景,以及时滞不确定陛广泛存在和执行器发生故障的不可避免陛给系统控制带来的影响,使不确定时滞广义系统的鲁棒H容错控制问题的研究具有实际意义【引[91.本文基于广义Ricat+d不等式,对—类具有范数有界参数不确定和状态时滞的广义系统,在执行器发生故障时的鲁棒H容错控制问题进行了研究.给出了执行器失效时,闭环系统保持渐近稳定和—定的H性能指标的状态反馈控制律?基金项目:国家自然科学基金资助项目(60574088,60274014),湖北省
6、教育厅科研计划项目(B2OO534001)史稿日期:2OO5一O8—21的充分条件和设科法.文中塌后的数值实验说明了黝十方法是可行的.2问题描述与概念考虑如下时滞不确定广义系统:Ex(t)=(A+△A(f)).f)+(+zXa.)(f一+Bu(t)+¨y(1)z(f)=Hx(t)…x(t):(f),tE[-h,0]其中x(t)∈R是系统的状态向量,u(t)∈R是控制输入向量,w(f)eR是扰动输入向量,且e上2(qoc),y(f)∈R,z(t)∈R是可测输出和被控输出向量,控制理论与应用ControlTheo~andAppli
7、cations《自动化技术与应用》2007年第26卷第5期妒(t)为给定连续向量初值函数,E,A,A,B,C,D,H为适维常数矩阵,rankE=r<n,△A,△是表示范数有界参数不确定性的实值矩阵函数,且有如下形式:[AA,AAd】=MIFl(f)ⅣlF2(f)Ⅳ2】(2)F(f),F(f)∈Rf×J为未知矩阵函数,满足(f)(f)j,F2(t)Fr(f)≤j,M,N】,N2为已知适维常数矩阵.在执行器可能失效的情况下,将执行器分为两部分:一部分是容易失效的,对镇定系统是冗余的,用来提高系统的性能,记为Qc{1,2?一m
8、】;另一部分为不会失效的执行器,记为c{1,2…】Q,将实际失效的执行器记为COcQ,∞c{1,2…m}∞为正常状态的执行器.于是有如下分解:B=BQ+B五=B+B(3)曰Q(曰.),Bg(B-~)为对应列元素为零时的矩阵.显然,BQB≥B.曰,B五磋≤BB_.r(4)以
