非线性系统主动容错控制综述.pdf

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1、6传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第4期非线性系统主动容错控制综述毛海杰，李炜，冯小林(兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州730050)摘要：以故障发生部位为分类视角，分别从传感器故障、执行器故障及其他部件故障3个方面，较为详细地对近5年非线性系统主动容错控制的研究进展情况进行了归纳和总结，重点讨论了执行器故障的容错控制问题，并对所存在的问题与未来的发展趋势进行了探讨。关键词：主动容错控制；非线性系统；故障诊断中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1000

2、-9787(2014)04-0006-04ReviewofactivefaulttolerantcontrolfornonlinearsystemMAOHai-jie，LIWei，FENGXiao—lin(CollegeofElectricalandInformationEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Arevi‘ewonactivefaulttolerantcontrol(AFTC)fornonlinearsystemsispresent

3、edfromfaultlocationpointofview，thedifferentkindsofAFFCmethodsinthenearly5yearsfromthreeaspects，whicharesensorfaults，actuatorfaultsandothercomponentsfaultsareinvestigated，especiallyforactuatorfaultsindetail，andexistingproblems，andthedevelopmenttrendinthefuturearediscussed．Keywo

4、rds：activefaulttolerantcontrol(AFTC)；nonlinearsystem；faultdiagnosis0引言使故障发生后的系统在新的容错控制器的支配下获得较为近30年发展起来的容错控制技术，为提高复杂系统可满意的控制效果。相比于被动容错控制，主动容错控制在靠性提供了一条有效途径，其基本思想是利用系统的性能上总体更优，在设计方法上更有弹性，也更有应用冗余资源来实现故障的容错，即在某些部件发生故障的情价值，因此，学术界也给予了更多的关注。本文重点讨论主况下，通过对故障的鲁棒设计或系统重构、控制策略的调整动容错控制方法。等

5、，仍能保证系统按原定性能指标继续运行，或以牺牲性能现存的主动容错控制方法中，针对线性系统的研究已损失为代价，保证系统在规定时间内安全地完成其预定控趋于成熟，而对非线性系统的研究正处于发展之中，成果相制任务。对有限，其困难主要在于非线性系统本身的复杂性，使得原近年来，容错控制无论在理论研究还是实际应用方面有的对线性系统适用的建模、控制等方法均受到限制。同都取得了较大的进展，在分类方法方面，目前比较公认时主动容错控制中的FDD与控制器调节机制对于非线性的分类思想是将容错控制分为主动容错控制(AFTC)和被系统的故障检测和分离具有特殊的复杂性。然而，实际

6、对动容错控制(PFYC)J。被动容错控制在构造思路上借鉴象大多是非线性的，加上线性系统发生故障后，工作点也很鲁棒控制的思想，通过设计一种有效的控制器，使得其对参容易进入非线性区域，因此，研究非线性系统的容错控制方数变化、外界干扰甚至故障不敏感，从而达到容错的目的。法具有重要的理论与实际应用价值。其特点是对所有可能发生的故障类型事先均需已知，控制本文以故障发生部位为分类视角，分别从传感器故障器的设计较保守，控制性能难以达到最优。主动容错控制的容错、执行器故障的容错及其他部件故障的容错三方面包含一个故障检测与诊断(faultdetectionanddi

7、agnosis，对非线性系统的主动容错控制方法进行归纳和总结，重点FDD)子系统，能在线检测和分离出系统发生的故障，并根讨论了执行器故障的容错控制问题，并探讨存在的问题与据不同故障模式通过对已有控制律进行重组或重构，进而未来的发展趋势。收稿日期：2013-09-04基金项目：国家自然科学基金资助项目(61364011，61370037，61263047)；甘肃省自然科学J资川贞目(13101LIYAO19)第4期毛海杰，等：非线性系统主动容错控制综述71主动容错控制的基本思想数进行调节来实现脱芳烃过程的容错控制。文献[13]针对主动容错控制是指在故

8、障发生时，通过FDD系统检测一类非线性It型随机系统传感器故障问题，在同时存在输出故障后，利用故障信息，通过调整控制器的参