线性系统相容指标约束下的容错控制新方法

2012年04月27日09:34:00 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：传感器

罗跃生，龚新平，温秀平

哈尔滨工程大学理学院，黑龙江哈尔滨

哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨

摘　　　要：针对一类具有范数有界不确定性不满足匹配条件的线性连续系统，对易于失效的执行器进行容错控制设计，重新研究了圆域极点指标、Ｈ∞指标和Ｈ２指标约束下的满意容错控制器的设计问题。基于线性系统的极点配置理论和Ｈ２／Ｈ∞ 控制理论，利用线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法，在假设失效执行器的输出为任意能量有界信号的情况下，分析了这３类指标在相容情况下的取值范围，并在相容指标约束下得到了新的满意容错控制器的设计方法，给出了满意容错控制器的具体设计步骤。所设计的满意容错控制器使闭环系统的极点在一个给定的圆域内，并且保持着系统给定的Ｈ２／Ｈ∞性能要求。

关　键　词：线性不确定系统；线性矩阵不等式；执行器失效；多目标约束；容错控制

１　引　言
目前很多的容错控制文章［１７］对元件故障多采用“两状态离散故障模型” 进行描述；或者是考虑执行器或传感器的连续故障模型。文献［１２］采用离散故障模型分别得到了满足系统给定的多性能要求的容错控制器，文献［３７］则都采用连续故障模型针对不同的系统给出了较好的满意容错控制器设计方法。但在实际系统中，并不是所有的执行器都易发生故障，在完整性控制设计中如果去考虑不会发生故障的执行器，便会降低系统性能［８］。文献［８］采用将执行器分组的办法，得到了一种新的容错控制器设计方法，但是该方法只是针对系统已经出错的情况来设计控制器的，适用于主动容错控制设计。本文采用文献［８］的办法，利用文献［６７］的设计方法，针对易于失效的执行器进行容错控制器设计，对一类具有范数有界不确定性不满足匹配条件的线性连续系统，重新来研究文献［３］提出的圆域极点指标、Ｈ∞指标和Ｈ２指标约束下的满意容错控制器的设计问题，文中同时考虑了系统出错和正常情况下的控制器设计，实现了系统的“容错”控制，得到了多目标约束下的满意容错性能新的相容性判别条件，并给出了满意容错控制器存在的一个新的充分条件、设计方法及步骤。

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