時(shí)滯系統(tǒng)的故障診斷與最優(yōu)容錯(cuò)控制方法研究.pdf

1、隨著動(dòng)態(tài)系統(tǒng)對(duì)安全性和可靠性的要求越來(lái)越高，近年來(lái)故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。另一方面，時(shí)滯現(xiàn)象也廣泛存在于各種實(shí)際的系統(tǒng)當(dāng)中，時(shí)滯的存在使得故障診斷和容錯(cuò)控制更加復(fù)雜和困難，甚至使故障診斷器性能變差或不穩(wěn)定。因此，研究時(shí)滯系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)控制方法顯得尤為重要。
　　 本文針對(duì)實(shí)際中常見(jiàn)的一類執(zhí)行器和/或傳感器故障，利用基于觀測(cè)器的方法，結(jié)合最優(yōu)控制理論、對(duì)偶原理等技術(shù)，研究了系統(tǒng)中含有不同時(shí)滯情況下的故障診斷和

2、容錯(cuò)控制方法。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)研究了含狀態(tài)時(shí)滯線性連續(xù)系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)控制問(wèn)題。針對(duì)系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)態(tài)特性已知，但初始時(shí)刻和初始狀態(tài)未知的連續(xù)變化故障，本文證明了故障可診斷性的充分條件。通過(guò)滿足誤差方程的可觀性，構(gòu)造了降維狀態(tài)觀測(cè)器，進(jìn)而提出了一種新的不利用殘差體現(xiàn)故障的基于降維觀測(cè)器的故障診斷器設(shè)計(jì)方法。利用前饋-反饋的思想和故障診斷的結(jié)果，設(shè)計(jì)了故障的動(dòng)態(tài)自修復(fù)容錯(cuò)控制律和輸出測(cè)量補(bǔ)償律。
　　 (2)

3、研究了含有狀態(tài)時(shí)滯和測(cè)量時(shí)滯的線性連續(xù)系統(tǒng)的故障診斷和容錯(cuò)控制問(wèn)題。通過(guò)提出測(cè)量時(shí)滯的無(wú)時(shí)滯轉(zhuǎn)換方法，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的故障診斷器，進(jìn)而研究了一種基于狀態(tài)反饋的動(dòng)態(tài)最優(yōu)容錯(cuò)控制方法，并解決了最優(yōu)容錯(cuò)控制的物理不可實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。該容錯(cuò)控制方法在實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)容錯(cuò)控制的同時(shí)能使系統(tǒng)滿足二次型最優(yōu)性能指標(biāo)。
　　 (3)研究了離散控制系統(tǒng)的故障診斷和容錯(cuò)控制問(wèn)題。針對(duì)線性時(shí)不變離散系統(tǒng)，利用前面連續(xù)系統(tǒng)的故障診斷思想，研究了離散系統(tǒng)基于誤差方程可觀性