非线性系统的容错控制

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1、东北大学硕士学位论文摘要非线-性系统的容错控制摘要随着航空航天、核工业、化学工业等技术的发展，系统的规模和复杂性日益扩大，自动化水平也逐渐提高，系统一旦发生事故就有可能造成人员和财产的巨大损失。因此，保障这种复杂系统的可靠性、安全性和有效性具有十分重要的意义，且得到了高度的重视。故障诊断固然重要，容错控制也是必须的。本文首先综述了容错控制各个领域的发展现状。容错控制分成主动容错控制和被动容错控制两种：被动容错是使用鲁棒控制技术而不需要在线信息，故障发生前和发生后使用同样的控制策略，故障发生后不进行调节，维持对某些故障不敏感。它的效果是保守的；主动容错是诊断出故障后进行故障调节或信号

2、重构以适应新的变化，它的效果是积极的。这里我们研究了如下主动容错控制方法：(1)本文基于神经网络逼近提出了依赖于状态的执行器故障调节策略，神经网络用于学习故障函数并提供故障的修正行为，故障调节后闭环系统是稳定的。故障调节是在故障发生后通过附加控制律等方法进行调节。减少了计算时间和避免了故障检测环节的漏报、误报和延迟等问题，该方法易于工程实现。(2)对于执行器故障和传感器故障，利用模糊逻辑系统的全局逼近性质，采用滑模平面来集中在线误差和误差变化率的信息，克服了模糊系统参数完全匹配的缺点。跟踪误差渐近收敛于零或零的任意一个给定的邻域内，即故障调节后闭环系统是稳定的。关键词：非线性系统：

3、主动容错控制；故障调节：神经网络；模糊逻辑系统一II东北大学硕士学位论文AbstractFaultTolerantControlofNonlinearSystemsAbstractWiththedevelopmentoftheaerospaceengineedng，nucleusindustry,chemicalindustryandsoon，thescaleofthesystemsgetbiggerandbiggerandbecomemoreandmorecomplex，theautomaticlevelofthesystemsisincreasedgreatly．Oncethe

4、systemsaresubjectedtotllefaults，theywilldoalotofdamagetothemanandthefinancialcapability．Itisveryimportanttoensurethereliability,safetyandeffectivenessofthecomplexsystems．Andalotofconsiderationisputon．Forcertainsystems，itisimportantnotonlytodetect(andidentify)butalsotoaccommodateanyfaultsquickl

5、y．Inthedissertation，atthefirst，thestateisoverviewed．Basedonthenatureofitsdesign，afault—tolerantcontrolcanbecategorizedintothepassiveoractivetwotypes．Apassivefault—tolerantcontrolusesthesamecontrolschemebeforeandafterfault，withoutspecificaccommodatingparameters，typicallybyintroducingaconservati

6、velaw．Foranactivefault—tolerantcontrol，acontrolreconfigurationtakesplace，followingthediagnosisofafault，tocounteractanydynamicchangescausedbythisfault．Thentwoactivefaulttolerantcontrolmethodsareresearcheddeeply．(1)Anewfaultaccommodationcontroldesignispresentedforaclassofuncertainnonlinearproces

7、ses．Thedynamicchangesduetofaultsarerepresentedbyaneuralnetwork，basedonwhichanadaptivecorrectivecontrollawisformulatedtoensurethesystemstability．(2)Anactivefaultaccommodationcontrollawisdevelopedforac／assofnonlinearsystemstoguaranteethec