未知仿射非線性系統(tǒng)的執(zhí)行器容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)

2014年12月31日13:09:31 本網(wǎng)站我要評(píng)論(2)字號(hào)：T | T | T

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摘　　　要：針對(duì)一類多輸入單輸出未知仿射非線性系統(tǒng)研究了在執(zhí)行器發(fā)生故障情況下的容錯(cuò)控制問(wèn)題，基于反步設(shè)計(jì)和自適應(yīng)模糊逼近理論給出了控制方案使閉環(huán)系統(tǒng)能夠同時(shí)容忍執(zhí)行器的卡死和失效故障。在每一步設(shè)計(jì)中采用一個(gè)模糊逼近器來(lái)逼近未知函數(shù)，其中包括系統(tǒng)函數(shù)和由故障引起的未知?jiǎng)討B(tài)。然后基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)自適應(yīng)律在線調(diào)節(jié)

逼近器的參數(shù)，使其可以自動(dòng)補(bǔ)償故障對(duì)系統(tǒng)的影響。較終得到的控制器能夠在執(zhí)行器發(fā)生卡死和失效故障的情況下利用未卡死執(zhí)行器的有效部分保證閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的，并且輸出能夠以指定的精度跟蹤給定參考信號(hào)。仿真算例證實(shí)了該方法的可行性和有效性。

關(guān)　鍵　詞：容錯(cuò)控制；自適應(yīng)模糊逼近；仿射非線性系統(tǒng)；步反設(shè)計(jì)

１　引　言

執(zhí)行器容錯(cuò)控制對(duì)系統(tǒng)的安全性非常重要。自適應(yīng)容錯(cuò)作為一種有效的主動(dòng)容錯(cuò)方法被廣泛應(yīng)用。文獻(xiàn)［１］和［２］基于ＬＭＩ約束給出了線性系統(tǒng)容錯(cuò)方案。Ｂｏｓｋｏｖｉｃ［３］針對(duì)可反饋線性化的二階系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于故障檢測(cè)與隔離機(jī)制的容錯(cuò)控制器；文獻(xiàn)［４－６］給出了關(guān)于參數(shù)嚴(yán)格反饋非線性系統(tǒng)的容錯(cuò)方法；文獻(xiàn)［７］和［８］利用在線逼近技術(shù)得到故障信息進(jìn)而設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的容錯(cuò)控制器。但以上所述方法要求被控系統(tǒng)的常態(tài)特性已知。自Ｗａｎｇ［９］提出了未知非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定自適應(yīng)模糊控制器后，Ｙａｎｇ［１０］和Ｃｈｅｎ［１１］將該方法與反步設(shè)計(jì)結(jié)合進(jìn)而給出了未知仿射非線性系統(tǒng)的控制方法。后來(lái)Ｌｉ［１２］用自適應(yīng)模糊逼近器設(shè)計(jì)了未知仿射非線性系統(tǒng)的容錯(cuò)控制方案，但該結(jié)果要求所有控制信號(hào)呈比例關(guān)系。本文給出的方法可取消這一限制，因而具有更廣泛的適用性。

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未知仿射非線性系統(tǒng)的執(zhí)行器容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)

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