網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)執(zhí)行器故障容錯控制研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展而興起的一種全分布、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時反饋控制系統(tǒng)，具有信息資源能夠共享、連接線數(shù)大大減少、易于擴(kuò)展、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，因而在工業(yè)控制系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。但是網(wǎng)絡(luò)中時常伴有時延、丟包、時序錯亂等現(xiàn)象，同時系統(tǒng)的復(fù)雜性使得系統(tǒng)對故障更加敏感。執(zhí)行器是控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，倘若其發(fā)生故障對控制系統(tǒng)的影響是不可估量的。本文在綜合考慮網(wǎng)絡(luò)影響的基礎(chǔ)上，針對執(zhí)行器故障的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)開展了如下研究工

2、作：
　　首先，研究了具有執(zhí)行器失效故障的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的容錯控制問題?？紤]了具有固定網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，利用迭代思想對丟包過程進(jìn)行建模，并針對執(zhí)行器失效故障，利用魯棒完整性原理設(shè)計(jì)了控制器。
　　其次，研究了具有時變時延特性被控對象的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的容錯控制問題。針對網(wǎng)絡(luò)中的時延、丟包、時序錯亂問題，采用了一種分段常值的狀態(tài)反饋控制器。通過選取合適的Lyapunov函數(shù)，從連續(xù)系統(tǒng)的角度得出了針對執(zhí)行器失效故障的時滯依

3、賴穩(wěn)定條件，并設(shè)計(jì)了控制器。
　　進(jìn)一步，研究了執(zhí)行器失效故障的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)保性能主動容錯控制。采用了離線設(shè)計(jì)、在線選擇的控制思想?？紤]到網(wǎng)路誘導(dǎo)時延、數(shù)據(jù)包丟失和時序錯亂問題，仍然采用了分段常值的狀態(tài)反饋控制器，通過建立一個標(biāo)準(zhǔn)的最優(yōu)化問題給出了最優(yōu)保性能控制器的求解方法。進(jìn)一步給出了控制器的在線選擇策略。在仿真算例中通過與已有文獻(xiàn)進(jìn)行比較，證明了此方法的優(yōu)越性。
　　最后，研究了具有執(zhí)行器部分失效故障的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的量化