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1、不确定关联时滞大系统的鲁棒H∞容错控制器的设计—LMI方法V【【22No3Sep2001上海海运学院不确定关联时滞大系统的鲁棒H..容错控制器的设计一LMI方法刘红霞朱学峰胥布工华南理工托学广州510641摘要针对关联项具有N×N个任意未知常时滞的不确定线性连续大系统,在执行器失效的情咒下,提出了一种分散的鲁棒H容错控制器的设计方法,通过假设失效执行器的输出信号为能量有界的干扰输入信号,不确定关联时滞太系统的容错控制问题转化为分散的鲁棒H控制问题.控制器可以通过解线性矩阵不等式给出.因而具有数值易解性.最后用一个数值倒子
2、验证了该设计方法的有效性关键词关联时滞大系统,H容错控制.线性矩阵不等式中图分类号TP271DecentralizedRobustFault-TolerantControllerDesignforLarge-ScaleInterconnectedTime-DelaySystems-LMIApproachLiuHongxiaZhuXueIengXu[3ugongAbstractAmethodologyofdesignil~gdeoentralizedrobustfaultto]ergmtc~)ntro[]erforLarg
3、e-scaleintereonnc~'tedtime-delaysystemswithuilkno~77butconstantdelaysisgivenInthec&seofactualot~8usoeptlbletofmlurv.ByassumingtheoutputnffaultactuatortObeenergy-houndedsignalthefault—tolerantcontrolpm1)tem0flarge—scaleinrerc~}nnectedtime-delaysystemsistransfo
4、rmedintotheprobterndcontro1.Theconttercanbeobtainedbys~}lvingIMls.whichistractableFinallyasimpleexamplestlow$theeffectivenessnftheobtainedapproachKeyrdslarge-scale{nterconnectedtime-delays)~tents,Hfaul>tolerantonnlml,IMIapproach0引言控制系统一般由被控对象,传感器,控制器和执行器等组成,其中
5、任意一个环节都有可能发生故障.来稿日期:2001—03—08第一作者刘红霞(1966一),士.博士,讲师.主要研克方向为鲁棒控制,客错柱制,时滞系统等因此研究容错控制具有重要的意义.容错控制包括:主动容错控制和被动容错控制.主动容错是指在系统中采用监控装置,对故障进行检测,定位和系统重构,使系统在发生故障后仍能保持渐近稳定及良好的工作性能.被动容错是指设计一个固定的控制器,使系统在发生故障后仍能保持稳定和一定的工作性能对不确定时滞大系统的部分执行器失效日司的鲁棒容错问题,通过假设失效执行器的输出信号为能量有界l42上海海
6、运学院2001的干扰输人信把不确定关联时滞犬系统的鲁棒容错控制问题转化为分散的鲁棒H控制问题.l系统描述考虑如下具有N×N个任意来知常时滞的,由个相互关联子系统s=12,…,N,组成的不确定线性连续大系统s(f)=(A+出())(t)十∑(A,+△A))ls:1,(￡一..)+B()H(￡)一Dw(￡)(t)Cix(￡)(1)其中∈R,H∈R,147∈R.z∈R?分别为子系统S的状态,控制输人,干扰输入和控制输v..出向量,∑=,∑m,:,n∑=,∑r.=r,A,B,,C,D和A为适当维数的常数矩阵,0≤≤r<..
7、为任意未知的常时滞,(-)和△A(?)是时变不确定项,时变不确定项可表示为:AA(￡)=G()E.,△A.J():lⅥ,FlI(t)N,(2)G+,E,_Ⅵ,N,,是适当维数的常矩阵.(￡),F,,(￡)是具有Lebesgue可测元的未知时变矩阵,且满足F()F.(￡)≤,,()F,,(￡)≤,V￡在执行器有可能失效的情况下,我们把第(i=t,2,…N)个子系统的执行器分为两部分,一部分为有可能失效的,主要用来提高系统的性能,记为n.(1,2.…,).另一部分为不会失效的,用来保证系统渐近稳定,记为五.(1.2,….,)
8、一n,丰H应n.和五.引人如下分解:B.=B以+B矗.K.=K以+K,="m—H其中Bn和B缸是依据五.和n零化B相应的列而得到的,K1门一K是依据而.和n零化K相应的行而得到的,nn+¨莉是依据而.和n.零化H.相应的行而得到的.假设把第i个子系统实际失教的执行器记为∞∈n.,井对B,K11l'采用如下分解:B.=
