基于Ｔ－Ｓ模型的非线性ＮＣＳ传感器完整性设计

2012年04月09日17:23:28 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

王　君，李　炜，李战明，蒋栋年
兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州

甘肃省工业过程先进控制重点实验室，甘肃兰州

摘　　　要：针对一类非线性网络化控制系统，同时考虑时延和丢包的影响，基于Ｔ－Ｓ模糊模型，通过构造适当的Ｌｙａｐｕｎｏｖ－Ｋｒａｓｏｖｓｋｉｉ泛函，推证出在传感器发生失效故障的情形下，系统具有完整性的时滞依赖充分条件，并给出了一种求解非线性矩阵不等式迭代优化算法以得到容错控制器的设计方法。由于考虑了时延下界，证明中未进行模型变换，并借助适当积分不等式引入的自由权矩阵确保了对积分项不进行放大或忽略，使结果具有较少保守性。较后以仿真示例验证了所述方法的有效性和可行性。

关　键　词：网络化控制系统；Ｔ－Ｓ模糊模型；时滞依赖；容错控制

１　引　言
网络化控制系统（ＮｅｔｗｏｒｋｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ，ＮＣＳ）由于其具有成本低，安装维护简便，可靠性和灵活性高，便于故障诊断等优点而广泛应用于航空航天、石油化工、设备制造、交通控制等诸多领域。但由于网络的引入，时延和丢包等问题无法避免，故障诱发因素也较传统的控制系统更多，这使系统性能下降，甚至会导致系统失稳。因此通过容错设计使ＮＣＳ具有较高的安全可靠性，日益受到了业界的广泛关注。近年来ＮＣＳ的容错控制已取得了一些初步的成果［１６］。但研究对象主要集中于线性ＮＣＳ，对于时延和丢包的考虑也较单一，且结论保守性相对较大。基于此，本文针对一类非线性ＮＣＳ，同时考虑时延和丢包的影响，基于ＴＳ模糊模型［７］，在传感器发生失效故障情形下，通过构造适当的ＬｙａｐｕｎｏｖＫｒａｓｏｖｓｋｉｉ泛函，借助于积分不等式引入自由权矩阵，在尽可能少放大的前提下保留了所有的有用信息，得到了保守性较小的时滞依赖完整性条件。并对容错控制器设计中存在的非线性矩阵不等式，以迭代优化算法的形式给出了求解方法。

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