實(shí)際工程系統(tǒng)長期運(yùn)行中不可避免會出現(xiàn)故障,而系統(tǒng)故障往往是影響整個系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素。為保證系統(tǒng)自身對安全性和可靠性的要求,促使故障檢測與診斷(FDI)和容錯控制(FTC)的研究。考慮大多數(shù)工程系統(tǒng)存在非線性和不確定性,本文針對不確定非線性系統(tǒng)在故障/擾動重構(gòu)和容錯控制方面開展深入研究。首先,研究不確定非線性系統(tǒng)執(zhí)行器故障重構(gòu)及容錯控制問題。針對存在執(zhí)行器故障的不確定非線性系統(tǒng),引入一個包含系統(tǒng)狀態(tài)和執(zhí)行器故障的輔助增廣狀態(tài)構(gòu)造一個等價的增廣系統(tǒng),設(shè)計相應(yīng)的增廣滑模觀測器,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的狀態(tài)估計和執(zhí)行器故障重構(gòu),從理論上分析估計誤差,給出保證估計誤差穩(wěn)定的LMI條件。并基于狀態(tài)估計和故障重構(gòu)信息,設(shè)計抵抗執(zhí)行器故障的容錯控制器,保證系統(tǒng)狀態(tài)的穩(wěn)定。其次,研究不確定非線性系統(tǒng)傳感器故障/測量擾動重構(gòu)及容錯控制問題。針對存在傳感器故障/測量擾動的不確定非線性系統(tǒng),引入一個包含系統(tǒng)狀態(tài)和虛擬傳感器故障(包含真實(shí)的傳感器故障和測量擾動)的輔助廣義狀態(tài)構(gòu)造一個等價的廣義系統(tǒng),設(shè)計相應(yīng)的廣義滑模觀測器,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的狀態(tài)估計和傳感器故障/測量擾動重構(gòu),從理論上分析估計誤差,給出保證估計誤差穩(wěn)定的LMI... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題研究目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于系統(tǒng)模型的故障診斷理論
        1.3.2 基于觀測器的故障重構(gòu)方法
        1.3.3 容錯控制理論
    1.4 主要研究內(nèi)容
2 預(yù)備知識
    2.1 線性矩陣不等式（LMI）理論
    2.2 Lyapunov穩(wěn)定性理論
    2.3 本文中所用到的符號
3 不確定非線性系統(tǒng)執(zhí)行器故障重構(gòu)及容錯控制
    3.1 問題描述
    3.2 增廣滑模觀測器設(shè)計及LMI穩(wěn)定性分析
        3.2.1 觀測器設(shè)計
        3.2.2 增廣誤差系統(tǒng)和滑模狀態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)模型
        3.2.3 優(yōu)化的LMI穩(wěn)定性條件
    3.3 容錯控制器設(shè)計及LMI穩(wěn)定性
        3.3.1 控制器設(shè)計及穩(wěn)定性分析
        3.3.2 可實(shí)現(xiàn)的LMI優(yōu)化穩(wěn)定性條件
    3.4 仿真實(shí)例
    3.5 本章小結(jié)
4 不確定非線性系統(tǒng)傳感器故障/測量擾動重構(gòu)及容錯控制
    4.1 問題描述
    4.2 廣義滑模觀測器設(shè)計及LMI穩(wěn)定性分析
        4.2.1 觀測器設(shè)計
        4.2.2 廣義誤差系統(tǒng)和滑模狀態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)模型
        4.2.3 優(yōu)化的LMI穩(wěn)定性條件
    4.3 容錯控制器設(shè)計及LMI穩(wěn)定性
        4.3.1 控制器設(shè)計及穩(wěn)定性分析
        4.3.2 可實(shí)現(xiàn)的LMI優(yōu)化穩(wěn)定性條件
    4.4 仿真實(shí)例
    4.5 本章小結(jié)
5 不確定非線性系統(tǒng)多重故障/擾動重構(gòu)及容錯控制
    5.1 問題描述
    5.2 廣義滑模觀測器設(shè)計及LMI穩(wěn)定性分析
        5.2.1 觀測器設(shè)計
        5.2.2 廣義誤差系統(tǒng)和滑模狀態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)模型
        5.2.3 優(yōu)化的LMI穩(wěn)定性條件
    5.3 容錯控制器設(shè)計及LMI穩(wěn)定性
        5.3.1 控制器設(shè)計及穩(wěn)定性分析
        5.3.2 可實(shí)現(xiàn)的LMI優(yōu)化穩(wěn)定性條件
    5.4 仿真實(shí)例
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B. 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Active fault-tolerant control strategy of large civil aircraft under elevator failures[J]. Wang Xingjian,Wang Shaoping,Yang Zhongwei,Zhang Chao.  Chinese Journal of Aeronautics. 2015(06)
[2]考慮多傳感器故障的可重構(gòu)機(jī)械臂主動取代分散容錯控制[J]. 趙博,李元春.  控制與決策. 2014(02)
[3]考慮傳感器故障的導(dǎo)彈姿態(tài)控制系統(tǒng)主動容錯控制研究[J]. 曹祥宇,胡昌華,馬清亮.  控制與決策. 2012(03)
[4]容錯控制理論及其應(yīng)用[J]. 周東華,DingX.  自動化學(xué)報. 2000(06)
[5]質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的重構(gòu)和容錯控制研究[J]. 董選明,譚民.  控制與決策. 2000(01)

博士論文
[1]執(zhí)行器故障的航天器姿態(tài)容錯控制[D]. 肖冰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]復(fù)雜飛行器魯棒容錯控制技術(shù)研究[D]. 許德智.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]變結(jié)構(gòu)永磁直線同步電機(jī)的主動容錯控制與實(shí)驗研究[D]. 唐梓力.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯方法研究[D]. 管宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[5]基于滑模控制方法的故障容錯控制系統(tǒng)研究[D]. RAFI YOUSSEF.中南大學(xué) 2012
[6]規(guī)避衛(wèi)星姿控系統(tǒng)故障診斷與容錯控制技術(shù)研究[D]. 程月華.南京航空航天大學(xué) 2012
[7]基于滑模的航天器執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障診斷與容錯控制研究[D]. 閆鑫.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[8]基于多模型的飛機(jī)舵面故障診斷與主動容錯控制[D]. 郭玉英.南京航空航天大學(xué) 2009
[9]基于觀測器的非線性系統(tǒng)魯棒故障檢測與重構(gòu)方法研究[D]. 何靜.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[10]復(fù)雜非線性系統(tǒng)的智能故障診斷與容錯控制[D]. 劉春生.南京航空航天大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于故障診斷觀測器的非線性系統(tǒng)的容錯控制[D]. 安新國.河北科技大學(xué) 2013
[2]基于滑模的故障重構(gòu)和容錯控制[D]. 劉浩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]非線性系統(tǒng)執(zhí)行器故障容錯控制研究[D]. 吳淑瑩.東北大學(xué) 2011
[4]基于滑模觀測器的線性系統(tǒng)故障診斷和容錯控制[D]. 尹森.東北大學(xué) 2011



本文編號：2901857