具有多目標(biāo)約束的不確定NCS魯棒滿意容錯(cuò)控制.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)(NetworkControlSystem，NCS)是將傳感器、控制器以及執(zhí)行器等通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接而構(gòu)成的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。隨著信息與控制技術(shù)的發(fā)展，控制系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，復(fù)雜性日益提高，故障誘發(fā)因素也隨之增多，因此，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行容錯(cuò)設(shè)計(jì)，提高安全性和可靠性已成為刻不容緩的問(wèn)題。近年來(lái)，對(duì)于不確定NCS的魯棒容錯(cuò)控制研究盡管已取得不少成果，但絕大部分都是針對(duì)系統(tǒng)魯棒完整性及魯棒H∞完整性進(jìn)行的，對(duì)于不確定NCS多目標(biāo)約束下的

2、滿意容錯(cuò)控制的研究還少有報(bào)道。在實(shí)際中，人們即使對(duì)故障NCS，所期望的指標(biāo)也是多方面的，即在確保系統(tǒng)穩(wěn)定的同時(shí)，還期求有良好的動(dòng)、靜態(tài)及干擾抑制等性能。但是NCS被動(dòng)容錯(cuò)的保守性又成為多目標(biāo)約束下控制器優(yōu)化求解的屏障，因此如何減少結(jié)論保守性并提高NCS容錯(cuò)滿意度，便成為容錯(cuò)控制領(lǐng)域既充滿挑戰(zhàn)又具有重要科學(xué)和工程意義的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　 基于以上考慮，本文針對(duì)具有時(shí)變時(shí)延和丟包的線性不確定NCS，將丟包當(dāng)做一種特殊時(shí)延，綜合應(yīng)用Ly

3、apunov理論、更緊的積分不等式及LMI等技術(shù)，推證出了具有多目標(biāo)約束的不確定NCS少保守性魯棒滿意容錯(cuò)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，為其更好的應(yīng)用于工程實(shí)際提供了理論依據(jù)，主要工作包括：
　　 1)基于狀態(tài)反饋的不確定NCS魯棒滿意容錯(cuò)控制研究
　　 針對(duì)具有時(shí)變時(shí)延和丟包的線性不確定NCS，采用狀態(tài)反饋控制策略，通過(guò)構(gòu)造適當(dāng)?shù)臅r(shí)滯依賴Lyapunov-Krasovskii泛函，借助于積分不等式等方法，考慮可能的執(zhí)行器或傳感器失效故障，

4、推證出了系統(tǒng)在α-穩(wěn)定約束下的魯棒容錯(cuò)、魯棒H∞容錯(cuò)及魯棒廣義H2/H∞容錯(cuò)判別準(zhǔn)則，并以LMIs的方式給出了控制器的求解和優(yōu)化方法。
　　 2)基于動(dòng)態(tài)輸出反饋的不確定NCS魯棒滿意容錯(cuò)控制研究
　　 針對(duì)具有時(shí)變時(shí)延和丟包的線性不確定NCS，采用動(dòng)態(tài)輸出控制策略，在對(duì)時(shí)延進(jìn)行分段處理的情形下，通過(guò)構(gòu)造適當(dāng)?shù)臅r(shí)滯依賴Lyapunov-Krasovskii泛函，借助于積分不等式等方法，考慮可能的執(zhí)行器或傳感器失效故障，推

5、證出了系統(tǒng)在α-穩(wěn)定約束下的魯棒容錯(cuò)、魯棒H∞容錯(cuò)及魯棒廣義H2/H∞容錯(cuò)判別準(zhǔn)則，并以LMIs的方式給出了控制器的求解和優(yōu)化方法。
　　 3)控制器設(shè)計(jì)的正確性、有效性驗(yàn)證及結(jié)論保守性分析
　　 對(duì)于上述研究結(jié)論，以仿真算例驗(yàn)證了其正確性和有效性，結(jié)果表明文中所述方法是正確且可行的，多目標(biāo)約束條件的引入，進(jìn)一步提高了NCS的容錯(cuò)滿意度。此外，還對(duì)本文與前期研究結(jié)果進(jìn)行了保守性的比較分析，結(jié)果表明，由于未進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換及較