多性能指標(biāo)約束與條件約束下的滿意容錯(cuò)控制.pdf

1、容錯(cuò)控制理論的研究已有近40年的歷史，雖然取得了很多成果，但是目前大多數(shù)設(shè)計(jì)方法都很少考慮實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行中各種限制條件的約束，難以滿足實(shí)際工程對容錯(cuò)控制技術(shù)的需求。為此，本文提出多性能指標(biāo)約束與多條件約束下的滿意容錯(cuò)控制，以期建立和發(fā)展?jié)M意容錯(cuò)控制的相容性理論與控制策略，研究多種條件約束和多種性能指標(biāo)約束下的滿意容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)方法，豐富容錯(cuò)控制理論的內(nèi)容，推動容錯(cuò)控制的工程實(shí)用化，為工程設(shè)計(jì)人員選定合理的容錯(cuò)控制目標(biāo)提供理論依據(jù)。本文的主

2、要研究成果如下：
　　 (1)提出了一種極點(diǎn)指標(biāo)約束下魯棒H∞保性能滿意容錯(cuò)控制方法。利用圓盤極點(diǎn)區(qū)域的特性，將圓盤的極點(diǎn)約束、魯棒H∞性能指標(biāo)和保性能指標(biāo)要求有機(jī)地結(jié)合在一起，針對一類數(shù)值界不確定性不滿足強(qiáng)匹配條件的線性不確定系統(tǒng)，降低了滿意容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)的保守性。分析了容錯(cuò)控制中三類期望指標(biāo)的相容條件，給出了相容指標(biāo)約束下控制器存在的充分條件和設(shè)計(jì)步驟。
　　 (2)提出了一種靜態(tài)輸出反饋控制下，線性不確定系統(tǒng)具有可

3、配置極點(diǎn)、方差指標(biāo)和H∞指標(biāo)約束的滿意容錯(cuò)控制增益求解策略。分析了與可配置極點(diǎn)指標(biāo)相容的方差指標(biāo)和H∞指標(biāo)的取值范圍，并在指標(biāo)相容的基礎(chǔ)上給出了容錯(cuò)控制器的設(shè)計(jì)方法。
　　 (3)研究了在控制約束和能耗約束下的滿意容錯(cuò)控制問題。針對一類線性不確定系統(tǒng)，提出了滿足極點(diǎn)指標(biāo)、方差指標(biāo)和H∞性能指標(biāo)并具有最小能量的動態(tài)輸出反饋滿意容錯(cuò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；對一類數(shù)值界不確定系統(tǒng)在控制輸入、圓盤極點(diǎn)和H。。擾動衰減指標(biāo)約束下具有最小控制能量

4、的滿意容錯(cuò)控制器求解方法進(jìn)行了研究。
　　 (4)提出了一種基于多參數(shù)依賴的模糊Lyapunov函數(shù)設(shè)計(jì)模糊非線性系統(tǒng)多條件約束下的滿意容錯(cuò)控制方法。在控制輸入、區(qū)域極點(diǎn)指標(biāo)、H∞擾動衰減指標(biāo)和保性能指標(biāo)約束下，引入增加自由度的松弛變量設(shè)計(jì)容錯(cuò)控制器，避免了在不同的故障模型和子系統(tǒng)下使用相同的Lyapunov矩陣變量，降低了設(shè)計(jì)的保守性；并給出了一類模糊動態(tài)非線性系統(tǒng)在多性能指標(biāo)和多條件約束下的滿意容錯(cuò)控制策略。