鲁棒容错控制

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1、硕士学位论文鲁棒容错控制摘要在实际控制问题中，普遍存在的不确定性通常可以归结为来自对象的模型化误差和来自控制系统本身和外部的扰动信号。因此，控制系统设计必须考虑不确定性的影响，鲁棒控制理论以基于使用状态空间模型的频域设计方法为主要特征，提出了从根本上解决了控制对象模型的不确定性和外界扰动不确定性问题的有效方法，现代工程技术系统正朝着大规模、复杂化的方向发展，这类系统一旦发生事故就可能造成人员和财产的极大损失。因而切实保障现代复杂系统的可靠性和安全性具有十分重要的意义。如果在执行器、传感器或元部件发生故障时，闭环系统仍然是稳定的，并仍然具有较理想

2、的特性，就称此闭环控制系统为容错控制系统。容错控制一般可以分为两大类：被动容错控制(passiveFTC)和主动容错控制(actireFTC)。作为更高的要求，鲁棒容错控制不但要求系统在一定的容错目标下对所考虑的故障具有容错能力，而且要求当被控对象的模型特性发生一定程度的变化时这种容错性能依然成立。考虑到实际系统建模方面的困难和不可避免存在的误差，鲁棒容错控制问题具有现实的意义，因此近年来受到了高度重视，成为目前控制理论的热点研究方向。1986年9月在美国SantaClara大学举行的自动控制高峰会议上，把多变量鲁棒、自适应和容错控制列为控制科

3、学面临的富有挑战的研究课题。硕士学位论文本论文将在时域范围内，利用特征值估计和矩阵范数等数学工具为研究手段，在参考已有的研究成果的基础上提出了新的分析方法，将系统参数的不确定性和系统故障的影响视为外界对系统矩阵的扰动进行处理，对控制系统的鲁棒容错控制律的设计方法进行分析，得出了一些结论，并用实例进行了有效性的验证。算例的结果表明，本文提出的系统的鲁棒容错控制律的设计方法是可行的。关键词：鲁棒控制；容错控制；传感器故障；执行器故障；硕士学位论文ROBUSTFAULr—TOLERANTCONTRoLABSTRACTIntheactualcontro

4、lproblem，Theuncertaintyexistinggenerallycanusuallybesummedupinthemodelizationerrorofthetargetanddisturbancesignalscomingfrominnerandextemalofthecontrolsystem．However,controlsystemdesignmustconsidertheinfluencesofuncertainty,Robustcontroltheory,whichbasedonfrequentlyfielddesi

5、gnusingstate-space，，haveproposeaneffectivemethodtosolvedtheuncertaintyofcontrollingtarget’Smodelandoftheexternalperturbationuncertainproblemfundamentally,Modemengineeringsystemisbeingdevelopedintheextensive，directionandcomplicated，Itmaycausethegreatlossofpersonnelandproperty

6、assoonastheaccidenttakesplaceinthiskindofsystem．Thereforeensuringdependabilityandsecurityofmodemcomplicatedsystemisveryimportant．Iffaultsoccurontheexecutorthesensororthebasiccomponentofthesystem，theclose-loopedsystemisstillsteadyandhasidealcharacteristic，suchsystemiscalledth

7、efault-tolerancecontrolsystem．Fault-tolerancesystemscallgenerallybedividdeintotwokinds：passivefault-tolerance：Control(passiveFTC)andactivefault-tolerancecontrol(activeFTC)．Asahighrequest，robustfault-tolerancesystemhastheabilitynotonlythefault。t01erancetotheconsiderederrorsun

8、dercertainfault·tolerantgoals，butalso硕士学位论文theabilitystillexitswhiletherear