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不确定时滞广义双线性系统的容错控制

谢娇  
【摘要】:近年来,广义系统的容错控制问题的研究在该领域得到越来越多的重视,而且大多数结果是针对线性系统的.由于非线性系统的复杂性使得非线性系统的相关结果所见不多,所以近似于线性系统的双线性系统也就成为了研究的热点;由于双线性系统可以在更大范围内精确地描述工业对象,就更赋予了其更多的研究价值.然而,在实际系统中,由于元器件老化及信号传递的延迟,会不可避免地出现时滞;由于建模误差,线性化近似及环境变化等的影响,又不可避免地存在着不确定性,如液体的传输系统、轧钢系统等都有这种现象,所以本文针对系统中常出现的这两种现象,研究了不确定时滞广义双线性系统的容错控制. (1)本文在研究广义时滞线性系统和广义时滞双线性系统的容错控制问题时,采用了带有时滞项的状态反馈控制律,针对一般不确定线性时滞系统,利用Lyapunov稳定性定理,给出了有记忆状态反馈控制律使闭环系统对于传感器和执行器失效仍具有完整性和鲁棒性的充分条件.在此基础上,本文将基于对Riccati方程的巧妙的应用来处理双线性项,研究带有双线性项的时滞广义双线性系统的容错控制问题,并用仿真实例说明结论的正确性. (2)在前面一部分研究的基础上,文章后一部分主要对执行器出现失效故障时的不确定时滞广义双线性系统的容错控制做以研究.本文研究的特点在于系统的复杂性,作为非线性系统的双线性系统,近似于线性系统,不仅在研究上具有价值性,而且对于实际中的应用也具有重要的意义.本文所建立的系统模型,系数均含有不确定性,处理的难点是在双线性项的系数矩阵上.在双线性项的处理上,本文也有所创新,将不确定性参数与确定的常系数矩阵分开处理;而在研究参数不确定情况时,并不是基于范数有界形式的不确定性这种特殊的处理方法,而是采用了较为一般情况的处理方法. (3)在不确定时滞广义双线性系统的容错控制的基础之上,又研究了初始状态非零时的系统的H∞容错控制,在推导过程中巧妙地应用了Lyapunov函数的初始值这一条件. (4)本文在研究过程中,注重Riccati方程的应用,选取适当的Q,求解出P,进而给出当执行器失效时,系统仍能保持完整性的充分条件,及相应的控制律.


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