一类非线性系统的故障诊断及容错控制的研究

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1、中图分类号：０２３１密级：公开ＵＤＣ；６２１．３学校代码：１００８２—＾■ＰＨＥＢＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕：ｔ学位论文一类非线性系统的故障诊断及容错控制的研究论文作者：石学涛指导教师：苏连青教授副指导教师：申请学位类别：理学硕±学科、领域；数学所在单位：理学院答辩日期；２０１６年５月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：０２３１Ｓｅｃｒｅｃｙ民ａｔｅ：ＰｕｂｉｚｉｅｄＵＤＣ：６２１．３ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｏｄｅ；１００８２Ｈ

2、ｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇ民ｅｓｅａｒｃｈｏｆｎｏｓｉｓａｎｄＦａｕｌｔ－ＦａｉＵｔＤｉａｇＴｏｌｅｒａｎｔＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒａＣｌａｓｓｏｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＳｙｓｔｅｍｓＣａｎｄｉｄａｔ：ｅ：ＳｈｉＸｕｅｔａｏＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＳｕＬｉａｎｑｉｎｇＡｓｓｏｃｉａｔｅＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄ化ｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ

3、Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ：Ｍａｔｈｅｍ她ｃｓＥｍｌｏｅｒ；Ｃｏｐｙｌｌ巧ｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＤａｔｅｏｆＯｒａｌＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎ：Ｍａｙ２０１６，河北科技大学学位论文原创性声明，是本人在导师的指导下，本人郑重声明：所呈交的学位论文独立进斤研究工作所取得的成架。对本文的研究做化重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明，。除文中己经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名、：名ｆ指导教师签名如件月円年円＞巧／八

4、＾六＾巧北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□保密，在年解密后适用本授权书。＿＿本学位论文属于Ｓ尔保密。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名指导教师签名：年＾月曰年／＾？日＾户摘更－摘要近年來，随着科学技术的高速发展，工业控制系统中出现的问题越来越多。针

5、对各种工业控制系统的安全性与稳定性问题，人们做了大量的研究。然而对于实际一问题来说，不仅耍保证系统的安全性和稳定性，还定的性能指标要保证系统满足。因此本文关于性能指标的容错控制问题的研究具有一一定的实际意义，是个重要的研究课题。针对容错控制问题，本文对非线性时变时滞奇异系统进行研究。首先基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论Ｗ及ＬＭＩ方法，设计故障诊断观测器，且讨论故障诊断观测器的状态估计误差，保证，且。然后通过构建的状态反馈容错控制器闭环系统稳定使其满足给定的Ｈ性能指标一。最后通过仿真实例验证，所构建的容错控制器具有定。的有效性和可行性。同时，本文对

6、非线性多时变时滞奇异系统的容错控制问题进行研究。针对具有非线性扰动的容错控制问题，运用线性矩阵不等式和Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论，构建故障诊断观测器，。其后设计出状态反馈的容错控制器在保证其闭环系统稳定的同时，使其满足给定的Ｈ。性能指标。最后通过数据仿真实验，验证所提控制器的可行性和应用价值。关键词故障诊断；容错控制；时变时滞；非线性奇异系统；ＬＭＩＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎ

7、ｎｄｕｓｔｒａｃｏｎ化ｏｌｓｓｔｅｍｓｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅ，ａｎｄｅｏｌｅｈａｖｅａｌｏｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｉｉｌｙｐｐ．ｅ．ｉｓｓｅｃｕｒｉｔａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔＨｏｗｅｖｅｒ，ｉｎｒａｃｔｉｃａｌｒｏｂｌｅｍｓ，ｗｅｎｏｔｏｎｌｎｅｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅ化ｉｙｙｐｐｙ－ｓｅｃｕｒｉｔａｎｄｓ１ｉｌｔｔｈｔｈｔｉｆｉｉｙ：ａｂｉｔｙｏｆｓｙｓｔｅｍｓ，ｂｕａｌｓｏｔｏｅｎｓ川ｅａ