matlab仿真不确定时滞系统容错控制,基于自适应方法的非线性系统容错控制

基于自适应方法的非线性系统容错控制

现代工程系统正朝着大规模、复杂化的方向发展,系统安全性和可靠性的要求越来越高。然而,控制系统的某些元部件不可避免的发生故障,并且工程系统中一般存在非线性特性,这使得上述要求较难满足。因此,非线性系统的容错控制越来越受到重视,也是当前国际学术界所关注的热点和难点之一。本论文在现有文献的基础上,基于自适应方法,研究了非线性系统容错控制问题。主要研究工作归结如下:首先,论文研究了一类具有时变时延,且非线性项上界未知的非线性系统的自适应观测器和自适应容错控制器的设计问题。利用自适应观测器进行实时故障诊断,然后根据在线诊断信息,构造自适应容错控制器。利用Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统在正常情况和故障情况下都是渐近稳定的。其次,提出了一种新的非线性系统自适应容错控制方法。在系统的非线性函数、外界扰动、建模不确定性和外界故障输入的上界都未知的情况下,通过构造新颖的Lyapunov函数,基于鲁棒自适应观测器设计了新的自适应容错控制器

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本文以自适应控制相关理论与方法为基础,讨论具有执行器故障的不确定系统容错控制(Fault Tolerant Control,FTC)问题,考虑不确定性结构特点与系统类型,利用自适应、控制分配、积分滑模控制(Integral Sliding Mode Control,ISMC)、直接Lyapunov等方法,建立能同时处理系统不确定性与故障的自适应FTC方案。首先对一类含执行器失效故障的参数摄动线性离散系统设计自适应补偿控制方案。针对自适应控制中在线调节的效率问题,构造参数估计器设计具有统一框架的自适应更新律对模型不确定性与故障进行在线估计,从而设计控制器实现对参考模型的状态跟踪;在此基础上讨论基于控制分配的过驱动线性离散系统FTC问题。将虚拟控制器与控制分配器分开设计,前者利用间接自适应方法设计伪控制律实现状态跟踪,后者考虑执行器故障与饱和等情况,根据执行器输入输出之间的广义误差直接设计控制分配矩阵的在线调节律实现自适应控制分配;...

(本文共74页)

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随着科学技术的发展,工程控制系统的规模和复杂性不断增加,出现故障的机率也随之增大。任何类型故障的发生都可能导致整个系统性能下降,甚至影响系统稳定性,造成不可预期的损失。因此,提高控制系统的安全性和可靠性变得尤为重要,容错控制的出现和发展为解决这一问题提供了有效途径。考虑到实际工程系统几乎都是非线性系统,因此研究非线性系统的容错控制问题非常有意义。由于非线性系统本身的复杂性,其控制理论的发展并不完善,针对一般非线性系统的容错控制方法也相应地十分有限,而且多数现有结果主要研究故障系统稳定性问题,在此基础上的系统性能优化问题却很少被考虑。近些年来,基于神经网络近似的非线性系统控制方法受到广泛关注,神经网络学习方法的引入大大推动了非线性系统控制理论的发展。然而,许多现有的非线性系统控制方法主要针对具有特定结构的系统,相应的非线性系统容错控制问题的研究也大都具有这样的限制。本论文基于自适应动态规划(Adaptive Dynamic Pro...

(本文共86页)

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本文提供了一种离线电子钱包消费的双向容错控制方法,通过卡片交易序列号、终...

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抗干扰容错控制是提高动态系统可靠性的重要措施,本文从风力发电领域出发展开分析,首先具体探讨了容错控...

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分布式驱动电动汽车具有响应迅速、控制方便等优势,是未来汽车行业发展的重要研究方向之一,容错控制对车辆的行驶稳定性和安全性具...

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针对一类不确定非线性系统,提出一种新的主动容错控制策略。该策略可以根据系统的运行状态实现切换控制,当系统无故障时,系统切换至常规状态反馈控制,保证系统稳定...

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