近年來,科技的迅速發(fā)展使得對控制系統(tǒng)性能的要求更加嚴(yán)苛。在實(shí)際工業(yè)過程中,因受到隨機(jī)參數(shù)變化等的影響,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)會發(fā)生改變。馬爾科夫跳變系統(tǒng)由于其自身系統(tǒng)特性對這類復(fù)雜系統(tǒng)具有強(qiáng)大的建模能力,因而受到控制界和工程界學(xué)者的廣泛關(guān)注,并且其研究成果越來越多地被應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中。然而,因其轉(zhuǎn)移概率矩陣是時不變的,許多實(shí)際系統(tǒng)常常無法滿足這一要求而限制了其相關(guān)理論的應(yīng)用。半馬爾科夫跳變系統(tǒng)由于放松了對轉(zhuǎn)移概率矩陣時不變的限制,因此其實(shí)際應(yīng)用范圍更廣泛。另一方面,由于系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和環(huán)境的多變性,未建模動態(tài)、信息通道的噪聲、執(zhí)行器故障和外界擾動等廣泛存在于實(shí)際系統(tǒng)中,對這類含有多源輸入復(fù)雜系統(tǒng)的研究可以提高控制系統(tǒng)的性能。因此研究多源輸入半馬爾科夫跳變系統(tǒng)的容錯控制問題有著重要的理論意義和實(shí)際價值。本文研究了含有多源干擾和時變故障的半馬爾科夫跳變系統(tǒng)的復(fù)合分層容錯控制問題;當(dāng)可建模干擾為不匹配干擾時,研究了含有不匹配干擾和時變故障的半馬爾科夫跳變系統(tǒng)的積分滑�？刂茊栴};進(jìn)一步研究了基于事件驅(qū)動半馬爾科夫跳變系統(tǒng)的復(fù)合積分滑模控制問題。主要創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)研究了含有多源干擾和時變故障的半馬爾科夫跳變系統(tǒng)的復(fù)合分層容錯控制問題。其中多源干擾包括可建模干擾和能量有界干擾,在被控對象中考慮三種類型的故障(常值故障、正弦故障、斜坡故障)。通過設(shè)計降階觀測器,結(jié)合H∞控制方法提出了具有特殊形式的復(fù)合分層容錯控制方法。其中,復(fù)合分層容錯控制器包含一個狀態(tài)反饋控制和兩個前饋控制。通過一個仿真算例驗(yàn)證了在三種故障類型情況下所提出的復(fù)合分層容錯控制方法的有效性。(2)研究了可建模干擾作為不匹配干擾時,半馬爾科夫跳變系統(tǒng)的積分滑�？刂茊栴}。首先通過設(shè)計干擾觀測器和故障診斷觀測器,得出干擾和故障的誤差系統(tǒng),分析誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定性并求出觀測器的增益矩陣。然后結(jié)合積分滑模控制方法提出基于干擾觀測器的積分滑�？刂品椒▉肀ＷC系統(tǒng)的隨機(jī)穩(wěn)定性并能有效地抵消干擾和補(bǔ)償故障。進(jìn)一步,為了減少控制器的計算次數(shù),引入事件觸發(fā)控制策略。通過設(shè)計合適的事件觸發(fā)機(jī)制,提出基于事件驅(qū)動的復(fù)合積分滑模控制方法使得在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下減少通信資源的浪費(fèi)。最后通過仿真算例驗(yàn)證了在三種故障類型情況下所提出的上述兩種控制器的有效性。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP13
【部分圖文】：

圖２．３情況１可建模干擾和常值故障及其估計值??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｔｈｅ?ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ?ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ，?ｃｏｎｓｔａｎｔ?ｆａｕｌｔ?ａｎｄ?ｔｈｏｓｅ?ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｓ?ｆｏｒ?Ｃａｓｅ?１??２４??

圖２．６情況２可建模干擾和正弦故障及其估計值??Ｆｉｇｕｒｅ?２．６?Ｔｈｅ?ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ?ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ，?ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ?ｆａｕｌｔ?ａｎｄ?ｔｈｏｓｅ?ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｓ?ｆｏｒ?Ｃａｓｅ?２??２６??

圖２．９情況３可建模干擾和斜坡故障及其估計值??Ｆｉｇｕｒｅ?２．９?Ｔｈｅ?ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ?ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ，?ｒａｍｐ?ｆａｕｌｔ?ａｎｄ?ｔｈｏｓｅ?ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｓ?ｆｏｒ?Ｃａｓｅ?３??２８??
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 周東華,DingX;容錯控制理論及其應(yīng)用[J];自動化學(xué)報;2000年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王繼民;非線性廣義半馬爾科夫跳變系統(tǒng)的分析與綜合[D];山東大學(xué);2018年

2 李繁飆;半馬爾科夫跳變系統(tǒng)的分析和綜合[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張斌;自抗擾控制的氣缸伺服系統(tǒng)定位研究[D];燕山大學(xué);2018年

本文編號：2891791