非線性LS-SVM逆系統(tǒng)主動容錯控制方法研究.pdf

1、隨著控制系統(tǒng)日益大型化和復(fù)雜化，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性問題變得尤為突出，容錯控制的出現(xiàn)和應(yīng)用已成為解決上述問題的一條有效途徑。由于非線性系統(tǒng)受自身結(jié)構(gòu)、建模及控制方法等因素的限制，使得對非線性系統(tǒng)容錯控制的研究變得愈加困難和復(fù)雜?；诖?，本文針對非線性系統(tǒng)，在最小二乘支持向量機(jī)(Leastsquaressupportvectormachine，LS-SVM)逆系統(tǒng)框架下，與其它控制方法結(jié)合，進(jìn)行相關(guān)主動容錯控制方法的研究，主要工作

2、如下:
　　 其一，提出了一種無模型自適應(yīng)(model-freeadaptivecontrol，MFAC)外環(huán)補(bǔ)償?shù)腖S-SVM逆系統(tǒng)控制方法。首先采用LS-SVM建立非線性系統(tǒng)的逆模型，并將其作為前饋控制器串聯(lián)在被控對象之前，形成直接逆模型控制;考慮到實(shí)際系統(tǒng)中存在參數(shù)攝動、外界干擾及未知故障等因素，借助數(shù)據(jù)驅(qū)動控制策略MFAC算法設(shè)計外環(huán)補(bǔ)償控制器，以應(yīng)對出現(xiàn)參數(shù)攝動、外界擾動及未知故障時對系統(tǒng)的影響。最終使已設(shè)計的復(fù)合控制

3、系統(tǒng)具有較強(qiáng)魯棒性的同時，還對系統(tǒng)未知故障具有良好的容錯能力。
　　 其二，提出了一種多模型LS-SVM逆/MFAC復(fù)合的主動容錯控制方法。采用LS-SVM建立系統(tǒng)正常和各種已知故障知識的逆模型庫，在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時，通過指標(biāo)切換函數(shù)的計算與分析，判斷系統(tǒng)所處的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)正常或發(fā)生已知故障時，從逆模型庫中直接調(diào)用與被控對象相匹配的逆模型，在形成直接逆控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容錯控制的同時，輔以MFAC的外環(huán)補(bǔ)償。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生未知故障時，利

4、用系統(tǒng)在線輸入輸出數(shù)據(jù)設(shè)計反饋補(bǔ)償控制器MFAC，用以補(bǔ)償未知故障對系統(tǒng)的影響，使得系統(tǒng)具有自適應(yīng)跟蹤能力，在確保期間系統(tǒng)安全運(yùn)行的同時，以其在線數(shù)據(jù)建立當(dāng)前故障模式的逆模型，并補(bǔ)充完善逆模型庫，最終使已設(shè)計的多模型LS-SVM逆/MFAC復(fù)合的主動容錯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對已知和未知故障的可靠容錯。
　　 其三，針對實(shí)際系統(tǒng)中故障先驗(yàn)知識不易獲取的情況，提出了一種基于LS-SVM逆系統(tǒng)的干擾觀測器的故障調(diào)節(jié)內(nèi)?？刂品椒?。首先基于LS-