基于网络控制的航空器动力系统的容错控制

2012年03月14日10:00:42 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

罗小元，尚美杰，陈彩莲，关新平
燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛

摘　　　要：研究了基于网络控制的航空器时变时滞横向动力学系统的容错控制问题。利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性方法和ＬＭＩ技术，综合网络的特点采用鲁棒完整性方法设计了针对执行器失效的容错控制器。首先给出了航空器横向动力学系统的时滞线性化一般模型，考虑到网络控制系统的运行特点以及网络中的诱导时延和数据包丢失现象，采用一种分段常值的控制器，设计了使系统对执行器失效故障具有容错性能的控制器。进行了仿真研究，仿真结果说明容错控制器作用下当出现执行器故障时系统仍可保持较好的性能，验证了提出的设计方法的有效性。

关　键　词：网络控制系统；航空器动力系统；鲁棒容错控制；分段常值控制器；

１　引　言
现代空间任务日益复杂，空间飞行器在可靠性、控制精度和容错能力方面都提出了更高的要求；网络控制系统灵活性好、易于维护、便于故障诊断和重构的优点使得飞行器的控制与网络控制系统相结合成为未来空间飞行器控制的发展趋势。对于基于网络控制的飞行器系统的研究并不多［１］，一些无线的远程控制算法可以考虑应用于此类系统［２］。但网络的引入使得传统的控制系统有了新的特点，如网络诱导时延，数据包丢失等。因此，基于实际应用的考虑，分析这些问题具有重要的现实意义。对于航空系统首要考虑就是其安全性能。对此一种有效的途径就是可以引入容错控制，即是当系统的某些部件出现了故障时系统仍然能够保持一定的性能。对于网络控制系统的容错控制的研究已经有一些深刻认识［３５］，但是应用于航空系统中的几乎没有。本文研究了基于网络控制的航空器的横向动力学系统的容错控制设计，并通过仿真的研究设计，进一步验证了本文提出的设计方法的有效性。

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