具有执行器故障的Delta算子系统D稳定H_∞鲁棒容错控制.pdf

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1、《自动化技术与应用》2012年第31卷第2期控韦lJ理论与应用ControlTheoryandApplications具有执行器故障的Delta算子系统D稳定H∞鲁棒容错控制★张洛花，李晓辉(河南城建学院，河南平顶山467036)摘要：研究Delta算子描述的不确定线性系统在区域极点约束和H范数界约束下的鲁棒容错控制问题。利用线性矩阵不等式(LMI)理论，给出了在执行器失效情况下Delta算子不确定系统在区域极点约束下的鲁棒H容错控制存在的充分条件，并可通过求解LMI得到鲁棒容错控制器的设计。所得结果可

2、将连续系统和离散系统的有关结果统一到Delta算子框架中。数值算例验证了该方法的可行性。关键词：Delta算子；容错控制；控制；鲁棒控制；区域极点约束中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：10037241(2012)02～0006—05D．stableHRobustFault．tolerantControl0fDelta∞uatorFailuresZHANGLuo-hua，LIXiao-hui(HenanInstituteofUrbanConstruction，Pingdingshan46703

3、6China)Abstract：TherobustHfaulttolerantcontrolproblemofcircularregionalpoleconstraintsfordeltaoperatoruncertainlinearsystemsisstudied．IntermsofaLMIapproach，asuficientconditionfortheexistenceofarobustfault—tolerantcontrollerforthedeltaoperatorsystemsispre

4、sented，itcanassurethatthedeltaoperatorsystemssatisfyaregionalpoleconstraintsandH．normboundconstraintintheeventofuncertaintyandactuatorfailures．ThenthecontrollercanbedesignedthroughsolvingLMI．Theproposedresultscanunifypreviousrelatedconclusionsofcontinuou

5、stimeanddiscretetimesystemswithfault-tolerantcontrolintothedeltaframework．Anumericalsimulationshowsthefeasibilityofthedevelopedalgorithms．Keywords：Deltaoperator；fault—tolerantcontrol；Hcontrol；robustcontrol；regionalpoleconstraints1引言设计问题也取得了不少研究成果。文【l】基于L

6、MI方法，容错控制是提高复杂控制系统的可靠性和安全性研究了线性系统在区域极点约束下的控制问题。韩的一种重要途径。我们在设计系统时，不仅关心系统在笑冬等人【】讨论了在极点约束下的鲁棒满意容错控制。有故障时的稳态性能，而且系统对外部干扰信号的抑制如文[31针对一类线性不确定系统，利用区域极点和鲁棒能力或抗干扰能力也非常关注。控制就是如何设计控制理论，研究了系统存在执行器故障时的鲁棒容错控制器使得外部干扰对输出函数的影响达到最小或限控制器的设计。但目前基于Delta算子系统的痞错控制在某个指定的范围内。目前关

7、于容错控制系统的日制的研究还不多见。Delta算子作为一种统一模型的描述形式，已被广泛应用于控制领域【引。既可以避免基于传统移位算子描述·基金项目：河南省教育厅自然科学研究计划资助项目(编号模型给出的控制算法，在采样周期很小时将引起病态条2010A5100I7)院科研基金项目(编号2011JYB004)收稿日期：201卜lO一14件的问题，又可以将离散系统和连续系统统一进行讨控制理论与应用自动化技术与应用》2012年第31卷第2期ControlTheoryandApplications论。张端金等人[1

8、研究了Delta算子描述的线性不确定由引理l我们可推得如下定义：系统在多指标约束下的鲁棒。。控制问题。文[6]讨论了定义1Delta算子描述的故障闭环系统(2)状态反状态不确定Delta算子系统的D稳定鲁棒容错控制问馈二次可D鲁棒容错镇定(即A(A)cD(a，r))，当且题。本文在此基础上，提出Delta算子不确定系统在区仅当存在对称正定矩阵尸满足域极点约束下满足性能的鲁棒容错控制问题。[++(+ABr)LK]P+尸[++(+)++鲍+(+