控制系统的鲁棒容错控制研究

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1、辽宁科技大学硕士论文摘要控制系统的鲁棒容错控制研究摘要本文主要研究线性不确定控制系统的鲁棒容错控制问题。首先本文基于线性矩阵不等式方法和Lyapunov方法，分别对具有一定匹配条件及数值界的参数不确定关联系统，提出了此类系统在传感器故障或执行器故障仍保持渐近稳定的充分条件。而且，在实际系统中，系统的故障具有多样性，其中结构扰动现象在实际中偶尔会出现，这种故障会给系统带来非常恶劣的影响。因此，在本文中，重点研究了一类关联系统在发生结构扰动的情形下，即某个子系统从整个大系统上脱离或又重新连接这样的结构扰动，系统仍保持渐近稳定的控制器的设计方法。文中对该

2、方法进行了仿真，并给出了仿真结果。仿真结果表明，设计方法是有效的。其次，容错控制可以看作是保证系统安全运行的最后一道防线。然而，在容错控制中，仅仅保证故障系统的稳定性是不够的，还需要考虑其他满意的性能指标，例如在满足稳定性的基础上还应具有～定的鲁棒性、稳定裕度、动态响应性能和稳态特性等其它要求。所以，本文研究了线性不确定系统的满意容错控制问题。首先，利用线性矩阵不等式，研究了具有口稳定裕度的满意容错控制问题。然后，基于D稳定理论，提出了对于含有传感器或执行器故障系统的满意控制器存在的充分条件，得到了控制器的设计方法。最后给出了仿真示例，证明所提出方

3、法的有效性。关键词：参数不确定性，容错控制，线性矩阵不等式，结构扰动，满意容错控制，完整性，鲁棒性辽宁科技大学硕士论文ABSTRACTStudyonrobustfault—tolerantcontrolforcontrolsystemABSTRACTTIIispaperdiscussedprincipallytherobustfault—tolerantcontrolproblemoflinearuncertaincontrolsystems．First,basedonlinearmatrixinequalitymethodandLyapunova

4、pproach，thesufficientconditionsofasymptoticalstabilizationarerespectivelygivenforthesystemswhichpossessdefinitematchingconditionsandvalue-boundeduncertaintywiththefailuresofseusorsoractuators．Furthermore，inthepracticalsystems，thefailuresofthesystemspossessdiversityinwhichstruc

5、turaldisturbanceOccursinfrequently,andstructuraldisturbancesometimesresultsinextraordinaryabominableinfluence．Sointhepaperthedesign印proachofcontrollerskeepingsystemsasymptoticalstabilizationisprincipallydiscussedforaclassinterconnectedsystemswithstructuraldisturbanceinwhichsom

6、eorothersubsystemisdivorcedfromthewholelargesystemorisconnectedrenewedly．111esimulationresultsaregivenforthemethod．nlesimulationresultsshowtheeffectivenessoftheproposedmethod．Secondly，fault—tolerantcontrolcallberegardedasthelastlineofdefencekeepingthesystemsrunningsafely．Howev

7、er，inthefault—tolerantcontrolitisnotenoughtomerelyensurethestabilityoffaultsystems，andothersatisfactoryperformanceindexesareneededtobeconsidered．Forexampletherobustness，stabilityallowance，dynamicresponseperformanceandsteadycharacteristicsforthesystemshouldbeconsideredonthebasi

8、sofsatisfyingstability．Sointhepapersatisfactoryfanlt-tolerant