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1、基于输出反馈控制系统的鲁棒容错控制设计第27卷第1期辽宁石油化工大学Vo1.27No.12007年3月JOURNALOFLIAONINGUNIVERSITYOFPETROLEUM&CHEMICALTECHNOLOGYMar.2007文章编号:1672—6952(2007)O1一O073一O5基于输出反馈控制系统的鲁棒容错控制设计祁军,申东日,陈义俊,王玲玲(辽宁石油化工大学信息与控制工程学院,辽宁抚顺113001)摘要:通过对参数不确定时滞系统的客错控制的研究,针对执行器和传感器的失效故障,利用Riccati方程和Lyapunov稳定性定
2、理,提出一种基于带有时滞项输出反馈控制的鲁棒容错控制器设计方法,并给出各种故障模式下的客错控制条件.仿真结果表明,该方法具有良好的鲁棒容错控制效果.关键词:客错控制;输出反馈;鲁棒性;时滞系统;不确定性中图分类号:TP206;TP302.8文献标识码:ARobustFault—TolerantControlDesignBasedonOutputFeedbackControlSystemQIJun,SHENDong—ri,CHENYi—jun,WANGLing—ling(SchoolofInformationandControlEngineerin
3、g,LiaoningUniversityofPetroleum&ChemicalTechnology,FushunLiaoning113001,P.R.China)Received30September2006;revised11December2006;accepted15December2006Abstract:Therobustfault—tolerantcontrolforuncertaintime—delaysystemwasconsidered.Adesignmethodofrobustfault—toleffintcontr
4、olleragainstactuatorandsensorfailureswasproposedbasedontime—delayoutputfeedbackusingRiccatiequationandLyapunovstabilitytheory.Thefault—tolerantcontrolconditionsforvariousfailuresweregiven.Thesimulationresultsdemonstratethatthemethodhasagoodrobustfaulttolerantcontrolcapability
5、.Keywords:Fault—tolerantcontrol;Outputfeedback;Robust;Time—delaysystem;Uncertain*Correspondingauthor.Te1.:+86—413—6864326;fax:+86—413—6864326;e--mail:shendongri@Inpu.edu.cn实际控制系统中有一系列的执行器和传感器,这些执行器或传感器的失效可能会导致严重的后果.控制系统在一些执行器或传感器发生故障时,利用余下的部件仍能保持渐近稳定,即系统具有完整性.完整性是容错控制研究的一个重要方
6、面.近年来,关于完整性设计方面的成果很多,但大多采用状态反馈控制方法,例如文献[1]采用带有时滞项的状态反馈控制律,设计时滞线性系统的鲁棒容错控制器.但实际系统的状态往往不是全部可以测得,因此,用状态反馈控制的方法在应用上受到限制】.由于系统中参数不确定性的广泛存在以及传感器,执行器发生故障的不可避免性,必须同时考虑这些因素对系统控制带来的影响,鲁棒容错控制问题的研究具有实际意义.时滞是实际系统中经常出现的,因此,不确定时滞系统【3是更接近于实际系统的模型J.总之以参数不确定性时滞系统为对象,采用带有时滞项的输出反馈控制律[6],针对执行器故障,
7、传感器故障和两类故障同时存在的情况,探讨了参数不确定时滞系统的鲁棒容错控制问题.仿真效果良好,从而说明该方法不仅具有理论意义,也有实际意义.1问题的描述考虑参数不确定时滞系统:二(￡)一(A1+△A1)(￡)+(A2+AA2)(￡一h)+(B+AB)"(￡)(￡)一Cx(￡)收稿日期:2006—09—30作者简介:祁军(1979一),女,辽宁抚顺市,在读硕士.*通讯联系人.(1)74辽宁石油化工大学第27卷式中,A,A∈,B∈R",CER一,(￡)∈R,"(￡)ER,分别为状态向量和控制向量;(￡)ER",为输出向量;h>O为时滞;x(t.
8、)一(￡.)为系统的初始条件,其中t.EE--h,0),(￡o)为[一,l,0)上的连续函数,各矩阵维数适当,△A,△A,AB为系统的参
