不确定仿射非线性系统可靠控制

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1、哈尔滨理工人学理学硕士学位论文不确定仿射非线性系统的可靠控制摘要不确定仿射非线性系统在运行过程中，传感器、执行器及系统内部元件都不可避免地会发生故障，对其可靠性、安全性与有效性的要求也就越来越高。因此，不确定仿射非线性系统的可靠控制技术越来越受到重视和关注。现有的研究成果大多是基于离散故障模型给出的。离散故障模型是最简单的故障模型，这种故障模型把出现故障部件的信号输出都设为零，即信号中断。连续故障模型更为一般和实际，它不仅包含正常和中断两种情况，而且还描述由于部件老化、干扰等原因引起输出信号偏离的情形。本文

2、基于连续故障模型及非线性系统理论中的Hamilton．Jacabi不等式，研究具有执行器故障的不确定仿射非线性系统可靠控制问题，具体包含如下内容：首先，当执行器在指定子集内发生故障时，将出现失误的执行器输出信号作为另一种扰动输入，基于Hamilton．Jacobi不等式，给出不确定仿射非线性系统的可靠巩状态反馈控制问题可解的充分条件及控制器的设计方法，确保闭环系统渐近稳定和厶性能。其次，基于连续增益执行器故障模型，通过解一个Hamilton．Jacobi不等式，给出不确定仿射非线性系统可靠风状态反馈控制问题

3、的解，它能够完整地包含系统的故障模式，给出此系统在不考虑外界扰动的情况下的可靠保性能控制问题可解的充分条件及控制器的设计方法。这种控制器使得闭环系统无论执行器故障发生与否，依然具有好的性能(渐近稳定，性能函数有上界)。最后，通过构造确定性的辅助系统，基于Hamilton．Jacobi不等式，给出不确定仿射非线性系统动态输出反馈可靠风控制问题可解的充分条件及控制器的设计方法。关键词仿射非线性系统；可靠控制：Hamilton．Jacobi不等式哈尔滨理工大学理学硕士学位论文ReliableControlforU

4、ncertainAffineNonlinearSystemsAbstractThedemandsforplantreliability，safetyandefficiencyarehighersincethefaultsonsensors，actuatorsandcomponentsoccurinevitablywiththerunningofuncertainaffinenonlinearsystems．Therefore，thefault—tolerantcontrol(FTC)foruncertain

5、affinenonlinearsystemsisreceivingincreasingattentionandconcern．Somepreviousresearchresultsarebasedonthediscretefaultmodel．Thediscretemodelisthesimplesteaseoffaultmodel．Theuncertainaffinenonlinearsystemsarea11basedonabasicassumptionthatcontrolcomponentfailu

6、resaremodeledasoutages，i．e．，whenafailureoccurs，thesignal(inthecaseofsensors)orthecontrolaction(inthecaseofactuators)simplybecomeszero．Continuousfaultmodelisamoregeneralandpracticalfaultmodel，whichcoversnormaloperation，outageandpartialdegradation．Basedonthe

7、Hamilton—Jacobiinequality(HJI)approachfromnonlinearsystemstheory，theproblemsofreliablecontrolwithactuatorfailureforuncertainaffinenonlinearsystemsarestudied．Thethesisisorganizedasfollows：First，inthecaseofactuatoroutageswithinaprespecifiedsubsetofcontrolcom

8、ponents，theoutputsoffaultyactuatorsareregardedasanotherdisturbance，basedonHamilton—Jacobiinequality，thesufficientconditionsandthemethodfordesigningreliableH。statefeedbackcontroloftheuncertainaffinenonlinearsy