一种改进的时滞不确定性系统鲁棒容错控制算法

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1、2010年第4期工业仪表与自动化装置·3·一种改进的时滞不确定性系统鲁棒容错控制算法宋涛，王宏力，崔祥祥，张忠泉(第二炮兵工程学院304教研室，西安710025)摘要：研究了一类具有时滞不确定性系统的鲁棒容错控制问题，针对既有传感器失效，又有执行器失效的故障情形，通过引入一种无记忆的状态反馈控制器，基于Lyapunov稳定定理和运用线性矩阵不等式(LMI)的方法，给出了在传感器失效和执行器失效故障下具有鲁棒完整性的充分条件，并进行了证明。最后利用Matlab中的LMI工具箱进行了算例仿真，证实了这种设计方法的有效性和可行性，减少了当出现故障时需要先判断哪类故障

2、的任务，为容错控制提供了便利。关键词：不确定性；容错控制；完整性；鲁棒性；线性矩阵不等式中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1000—0682(2010)04—0003—04Amodifiedalgorithmonrobustfault--tolerantforuncertaintime--delaysystemSONGTao，WANGHongli，CUIXiangxiang，ZHANGZhongquan(304Faculty，TheSecondArtilleryEngineeringCollege，Xiaa710025，China)Abstract

3、：Theproblemofrobustfault—tolerantcontrolfortheuncertaintime—delaysystemisstud-led．Theconsideredsystemhassensorandactuatorfailures．BasedonLyapunovstabilitytheoryandline—armatrixinequality(LMI)，amethodofrobustfault—tolerantagainstsensorandactuatorfailuresforan·certainsystemwasproposed

4、viamemorylessstatefeedbackcontrollaw．Thesufficientconditionsfortheclosed—loopsystempossessingintegrityagainstsensorandactuatorfailuresaregiven，anditisproved．Atlast．theproblemissimulatedbyusingLMItool—boxofMatlab．Theresultsofsimulationdemonstratetheeffectivenessandfeasibilityofthepre

5、sentedmethod，reducingtojudgefirstwhichfailurebrokedown，forpermittedthefault—tolerantcontroltoprovidetheeonvenienee．Keywords：uncertainty；fault—tolerantcontrol；integrity；robustness；linearmatrixinequality棒容错控制问题一直都得到高度重视，是容错控制0引言领域的热点研究方向之一。在实际应用中，当系统的传感器、执行器或其他鲁棒控制是利用系统中的冗余关系，使设计的部件发生

6、故障时，可能会导致系统无法达到满意的控制器对某些部件的失效、传感器的失效或执行器性能，甚至失去稳定性。完整性是指当系统中有传的失效引起的参数变换不敏感，从而达到在传感器感器或执行器失效时，系统仍能保持渐近稳定的特或执行器同时出现故障时，闭环控制系统仍然能保性。考虑到实际系统由于环境变化、元件老化及建持稳定。因此如何在传感器和执行器故障情况下仍模误差等原因而可能导致的系统不确定性，控制系能确保系统性能是一项极富挑战性的课题。近年统的鲁棒性是一个重要的性能要求。鲁棒性一直是来，应用鲁棒控制理论设计容错系统的方法已有一控制系统的主要研究热点之一。在对系统进行完整些成

7、果J。迄今，大多数有关这方面的文献都是对性设计时考虑对系统参数不确定性的鲁棒性，即鲁传感器和执行器各故障分别进行设计的。文献[4]讨论了不确定时滞系统分别在传感器和执行器故障收稿日期：2009—12—15作者简介：宋涛(1986)，男，陕西西安人，硕士研究生，研究方下，其完整性控制问题。在此基础上，该文讨论了传向为导弹精确制导与突防。感器和执行器同时出现故障的情形。·4·工业仪表与自动化装置2010年第4期则用矩阵和来共同描述，Li=diag(z，z2，1问题的提出⋯，z)，=diag(M，M2，⋯，Mn)。其中：考虑如下时滞的不确定线性定常控制系统]：，f1

8、，当执行器i正常时‘l0，当执行器i失