基于自適應方法的非線性系統(tǒng)容錯控制

現(xiàn)代工程系統(tǒng)正朝著大規(guī)模、復雜化的方向發(fā)展,系統(tǒng)安全性和可靠性的要求越來越高。然而,控制系統(tǒng)的某些元部件不可避免的發(fā)生故障,并且工程系統(tǒng)中一般存在非線性特性,這使得上述要求較難滿足。因此,非線性系統(tǒng)的容錯控制越來越受到重視,也是當前國際學術(shù)界所關注的熱點和難點之一。本論文在現(xiàn)有文獻的基礎上,基于自適應方法,研究了非線性系統(tǒng)容錯控制問題。主要研究工作歸結(jié)如下:首先,論文研究了一類具有時變時延,且非線性項上界未知的非線性系統(tǒng)的自適應觀測器和自適應容錯控制器的設計問題。利用自適應觀測器進行實時故障診斷,然后根據(jù)在線診斷信息,構(gòu)造自適應容錯控制器。利用Lyapunov穩(wěn)定性理論,證明了閉環(huán)系統(tǒng)在正常情況和故障情況下都是漸近穩(wěn)定的。其次,提出了一種新的非線性系統(tǒng)自適應容錯控制方法。在系統(tǒng)的非線性函數(shù)、外界擾動、建模不確定性和外界故障輸入的上界都未知的情況下,通過構(gòu)造新穎的Lyapunov函數(shù),基于魯棒自適應觀測器設計了新的自適應容錯控制器

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本文以自適應控制相關理論與方法為基礎,討論具有執(zhí)行器故障的不確定系統(tǒng)容錯控制(Fault Tolerant Control,FTC)問題,考慮不確定性結(jié)構(gòu)特點與系統(tǒng)類型,利用自適應、控制分配、積分滑?？刂?Integral Sliding Mode Control,ISMC)、直接Lyapunov等方法,建立能同時處理系統(tǒng)不確定性與故障的自適應FTC方案。首先對一類含執(zhí)行器失效故障的參數(shù)攝動線性離散系統(tǒng)設計自適應補償控制方案。針對自適應控制中在線調(diào)節(jié)的效率問題,構(gòu)造參數(shù)估計器設計具有統(tǒng)一框架的自適應更新律對模型不確定性與故障進行在線估計,從而設計控制器實現(xiàn)對參考模型的狀態(tài)跟蹤;在此基礎上討論基于控制分配的過驅(qū)動線性離散系統(tǒng)FTC問題。將虛擬控制器與控制分配器分開設計,前者利用間接自適應方法設計偽控制律實現(xiàn)狀態(tài)跟蹤,后者考慮執(zhí)行器故障與飽和等情況,根據(jù)執(zhí)行器輸入輸出之間的廣義誤差直接設計控制分配矩陣的在線調(diào)節(jié)律實現(xiàn)自適應控制分配;...

(本文共74頁)

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隨著科學技術(shù)的發(fā)展,工程控制系統(tǒng)的規(guī)模和復雜性不斷增加,出現(xiàn)故障的機率也隨之增大。任何類型故障的發(fā)生都可能導致整個系統(tǒng)性能下降,甚至影響系統(tǒng)穩(wěn)定性,造成不可預期的損失。因此,提高控制系統(tǒng)的安全性和可靠性變得尤為重要,容錯控制的出現(xiàn)和發(fā)展為解決這一問題提供了有效途徑?？紤]到實際工程系統(tǒng)幾乎都是非線性系統(tǒng),因此研究非線性系統(tǒng)的容錯控制問題非常有意義。由于非線性系統(tǒng)本身的復雜性,其控制理論的發(fā)展并不完善,針對一般非線性系統(tǒng)的容錯控制方法也相應地十分有限,而且多數(shù)現(xiàn)有結(jié)果主要研究故障系統(tǒng)穩(wěn)定性問題,在此基礎上的系統(tǒng)性能優(yōu)化問題卻很少被考慮。近些年來,基于神經(jīng)網(wǎng)絡近似的非線性系統(tǒng)控制方法受到廣泛關注,神經(jīng)網(wǎng)絡學習方法的引入大大推動了非線性系統(tǒng)控制理論的發(fā)展。然而,許多現(xiàn)有的非線性系統(tǒng)控制方法主要針對具有特定結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),相應的非線性系統(tǒng)容錯控制問題的研究也大都具有這樣的限制。本論文基于自適應動態(tài)規(guī)劃(Adaptive Dynamic Pro...

(本文共86頁)

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本文提供了一種離線電子錢包消費的雙向容錯控制方法,通過卡片交易序列號、終...

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抗干擾容錯控制是提高動態(tài)系統(tǒng)可靠性的重要措施,本文從風力發(fā)電領域出發(fā)展開分析,首先具體探討了容錯控...

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分布式驅(qū)動電動汽車具有響應迅速、控制方便等優(yōu)勢,是未來汽車行業(yè)發(fā)展的重要研究方向之一,容錯控制對車輛的行駛穩(wěn)定性和安全性具...

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針對一類不確定非線性系統(tǒng),提出一種新的主動容錯控制策略。該策略可以根據(jù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)實現(xiàn)切換控制,當系統(tǒng)無故障時,系統(tǒng)切換至常規(guī)狀態(tài)反饋控制,保證系統(tǒng)穩(wěn)定...

(本文共5頁)

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的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的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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