基于时滞状态反馈的d稳定鲁棒容错控制研究

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1、硕士学位论文摘要本文针对大规模复杂控制系统的安全性问题，以线性离散不确定时滞系统为受控对象，综合应用Lyapunov稳定性理论、Riccati方程和状态反馈及线性矩阵不等式等，主要进行了以下几方面的工作：首先，研究了离散一步时滞系统的D稳定容错控制问题。采用带时滞的状态反馈或仅有时滞的状态反馈控制律，分别推出了线性离散时滞系统对传感器、执行器失效故障具有D稳定容错性需满足的充分条件，并给出了控制器的设计方法和步骤。其次，研究了离散不确定一步时滞系统的D稳定鲁棒容错控制问题。仍采用带时滞的状态反馈或仅有时滞的状态反馈控制律，分别推出了线性离散不确定时滞系统对传感器、执行器失效具有D稳定鲁棒容

2、错性需满足的充分条件，同时也给出了控制器的设计方法和步骤。经对以上研究结果进行大量仿真比较和分析，不仅证实了该方法的有效性，而且还得出了时滞状态反馈增益矩阵的选取原则；仿真结果还表明本文所提出的方法较仅引入状态反馈的容错控制系统有更好的动态平稳性。最后，还研究了离散多步时滞系统的容错控制问题。采用带时滞的状态反馈控制律，推证出了当发生执行器或传感器失效故障时闭环系统仍能保持渐近稳定需满足的充分条件，并用LMI求解出了与时滞步数d无关的普适性容错控制器，仿真实验验证了该充分条件的正确性和此方法的有效性。关键词：时滞：不确定性；D稳定；容错控制；时滞状态反馈基于时滞状态反馈的D稳定鲁棒容错控制

3、研究AbstractDuetothesafctyofIargescalecomplicatedcontrolsystems，lineardiscreteuncertaintime-delaysystemisconsideredascontrolsubject．Lyapunovstabilitytheory、Riccatiequationandstatefeedback、LMIfo“ineardiscreteuncertainsystemswith“me—delayareusedtogethertodoresearchoⅡtheworkasfollows：Firstofa11，theD·st

4、ablefault·tolerantcontrolproblemofdiscreteatime—delaysystemisstudied．Byouradaptingstatefeedbackwithtime—delayandofmeretime—delaycontr01law，thesufficientconditionneededbythesystemspossessingD—stableintegrityagainstsensOroractuatorfailuresforlineardiscretesystemswithatime—delayaⅡddesignmethOdofcontr

5、ollerisgiVenrespectively．Secondly，theD-stablerobustfault-t01erantcontrolproblemofdiscTeteuncertainatime-delaysystemisstudied．Byouradaptingstatefcedbackwithtime—delayandofmeretiⅢe—delaycontrollaw，thesufficieⅡtconditionneededbythesystemspossessjngD-stablerObustinteg“tyagainstsensororactuatorfailuTes

6、forlineardiscreteuncertainsystemswithatime·delayanddesignmethod0fcontrollerisgivenrespectiVely．ThfoughagreatdealofsimulatiOncomparisonandanalysisfortheresultsabOve，notonlytheeffectiVenessofthismethodisVerified，butalsothechoosenpriⅡcipleoftime—delaystatefcedbackgainmat“xisgiven．Moreover，simulationr

7、esultsare舀ventodemonstratethatthepresentmethOdofthispaperhasbetterdynaⅢicstaionarityperformance．Finany，thefault—tolerantcontrolproblemofdiscretetime·delaysystemisstudied．ByouradaptiⅡgtime—delaystatefeedbackcontro