线性故障系统保性能可靠控制

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1、摘要在生产和科研过程中，控制系统中由于仪器设备的长期使用造成的老化、干扰等不确定性的存在和以及某些部件(如测量传感器和执行器)发生故障导致失效的情况往往是难以避免的。从可靠控制问题得到的可靠控制器可使闭环系统无论部件是否出现故障都能保持渐进稳定性且满足一定的性能指标；对于这类系统，考虑鲁棒性及性能指标的不确定系统可靠保性能控制研究具有理论意义和实际应用价值。对于多输入多输出系统要涉及到多执行器和多传感器，整个系统的可靠性在很大程度上取决于控制系统的执行机构和检测机构的可靠性，为了提高执行机构和检测机构的可靠性，在确定性故障

2、可靠控制中研究执行器和传感器的功能冗余性是十分有意义的。对于不确定性故障保性能可靠控制的研究也很重要，但是现有大多文献假定了特定的一个或几个执行器有可能失效，这就要保证余下这一部分的执行器是鲁棒的嘲(不会失效的)，实际上，这一部分执行器也有可能发生故障，因此不确定性故障保性可靠控制的研究及功能冗余是很重要的，但是也较为复杂的。本文应用执行器的功能冗余性分析研究任意的一个或一些执行器失效时的不确定故障线性系统的鲁棒可靠保性能控制问题，用这种方法对LMI解的存在性进行分析研究。同时，在阅读有关鲁棒保性能控制问题的文献基础上，‘

3、对已有文献的鲁棒保性能控制问题非LMI方法化为LMI方法求解作了进一步探讨。通过两种方法的比较，说明LMI方法在求解线性矩阵不等式时更有效、更方便。然而对于一类问题，利用传统算法能够得到可行解，但是应用LMI方法求解时却得不到可行解，给出LMI方法可能存在的不足之处。并进一步通过分析算法找出出现该不足的可能原因。最后，对LIdI方法的几种不同的控制器形式进行分析，得出影响性能指标优劣的几个原因。关键词：功能冗余性；鲁棒控制；可靠保性能；执行器故障；AbstractABSTRACTInproduceandscientific

4、research．itisreallydi伍culttoavoidsomehardsituation，suchasuncertaintyexistinginthesystemsfortheagingoftheapplicationanddisturbance，andthecertainparts’failurearisinginthesystem．Butthesystemcankeepgradualstablereguardlessofthefailurebyhelpoffault-tolerantcontr01．Sofo

5、rthoseuncertersystem，itisimportantbothintheoryandrealitytousefault-tollerantandguarteened—costcontrolinwhichRobustnessandperformanceindexa∞considered．Forthereliabilityofthewholesystemwithmulti．inputandmulti-output,theanalyseoffunctionalredundancyisimportanttoimpro

6、vethereliabilityofactuatororganismbythetheoryoffault-tolerantcontrolforcertainfailureoftheactuator．Reliablecontrolforacertainsystemcanbeinvestigatedbyestimatingthefailureofagroupofspecialactuator．Nowmostofinvestigationofreliablecontrolforuncertainsystempresumethat

7、onlyagroupofspecialactuatormay缅l，whichrequirestheleflberobust．However,也eseactuatormayalsoconkout．T11isthesisinvestigatestherobustreliableguaranteecostcontrolproblemforuncertailllinearsystemwithactuatorfailureatwill．Onthebasisofreadingrelatedpapersonrobustandfault．

8、tolerantcontr01．changethosenotusedLMImethodtoonesused．ComparebetweenLMImethodandtryingmethod．ForsomequestionusingLMImethodc趾notgetfeasibleresult，whileus