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1、时滞不确定系统的鲁棒容错控制第29卷第2期2005年4月南京理工大学JournalofNaaiin~UniversityofScienceandTeV01.29No.2Apr.2005时滞不确定系统的鲁棒容错控制杨虹r,孙金生,王执铨,胡寿松(1.南京理工大学自动化系,江苏南京211~)94;2.南京航空航天大学自动化学院,江苏南京210096)摘要:研究了时滞不确定系统的鲁棒容错控制问题,就传感器失效故障和执行器失效故障两种情况,基于线性矩阵不等式(LMI)分别给出了有失效故障时闭环系统仍能渐近稳定的充分条件和控制器设计方法.该方法利用线性矩阵不等式可方便地得到容错控制器
2、设计结果,避免了现有方法需要重复试验的过程.设计实例及仿真结果验证了该方法的有效性.关键词:时滞;线,巨矩阵不等式;鲁棒;容错控制中图分类号:TP13文献标识码:A文章编号:1005—9830(2005)02—0132—04RobustFault?tolerantControlofUncertainSystemwithTime?delayYANGHong,SUNJin.sheng,WANGZhi.quan,HUShou.song2(1.DepartmentofAutomation,NUST,Ning210094,China;2.SchoolofAutomation,Ning
3、UniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210096,China)Abstract:Thispaperfocusesontheproblemofrobustfault??tolerantcontrolforuncertainsystemswithtime??de??lay.Inthecircumstancesofthesensorfailuresortheactuatorfailures,Oilthebasisofthelinearmatrixinequality(LMI),thesufficientconditionsf
4、orthesystemspossessingintegrityagainstthesensorfailuresortheactuatorfail—uresaregiven,andthedesignmethodofthecontrollerisproposed.Thismethodcanobtainthedesignedresultoffault—tolerantcontrollerbyusingthelinearmatrixinequality,andavoidstheiterativeprocessofthemethodsinex—istence.Anillustrati
5、veexampleandSOmesimulationresultsaregiventodemonstratetheeffectivenessofthepm—p0sedmethod.Keywords:time—delay;linearmatrixinequality;robustness;fault-tolerantcontrol在实际系统中,由于建模误差,线性化近似及环境的变化等因素,不可避免地存在着不确定性,而时滞是经常存在的现象,因此,时滞不确定性系统更接近实际系统模型.近年来,时滞不确定系统的容错控制设计问题已有不少的研究成果[1,2].文献[1]研究了线性连续时滞系
6、统的鲁棒容错控制问题,基于Rieeafi方程和Lyapunov稳定性理论,给出了对传感器失效和执行器失效具有完整性的鲁棒容错控制器设计方法;文献[2]研究了一类同时具有参数不确定性,外界干扰和时滞的线性系统执行器失效的鲁收稿日期:2003—08—23-基金项目:国家自然科学基金重点项目(60234010)--作者简介:杨虹(1981一),女,江西吉水人,硕士,主要研究方向:动态系统容错控制等,E-mail:yh83193700@sohu.c锄.第141期杨虹孙金生王执铨胡寿松时滞不确定系统的鲁棒容错控制133棒容错控制问题,基于修正的代数Rieeati方程给出了容错控制器的
7、设计方法.上述控制器设计方法有试凑性质,不便于容错控制器的设计.LMI以其计算上的优越性已引起控制界的关注,成为鲁棒分析与设计的重要方法[,.本文运用LMI和矢量不等式方法,对时滞不确定性系统在传感器或执行器发生故障时的容错控制问题进行了研究,给出了传感器或执行器失效时闭环系统仍渐近稳定的状态反馈控制律的设计方法.1问题的描述考虑如下的时滞不确定性系统:X(t)=(A+△A(t))X(t)+(B+AB(t))U(t)+(Ad+△Ad(t))X(t—r)(1)式中:X(t)ER为状态向量,U(t)ER为控制向量,A,
