时变时滞不确定系统鲁棒完整性控制-燕山大学学报.pdfVIP

卷 期 燕山大学学报 年 月 文章编号：1007-791X (2009) 01-0077-06 时变时滞不确定系统鲁棒完整性控制 罗小元 ，朱志浩 ，于国辉 ，关新平 （ 燕山大学 电气工程学院，河北 秦皇岛 ； 秦皇岛视听机械研究所，河北 秦皇岛 ） 摘 要：研究了具有结构不确定和时变时滞特性系统的时滞依赖鲁棒完整性控制器设计问题。利用 转 关系式中各项间的相互联系而获得了新的时滞依赖稳定性指标，该指标保守性较小。基于该时滞依 赖稳定性指标，结合 稳定性理论和 方法，针对系统可能发生传感器或执行器故障的情况，给出 了时滞依赖完整性控制器的设计方法。仿真研究表明，所设计的完整性控制器对传感器和执行器故障具有良好 的稳定作用。 关键词：完整性；时变时滞；时变结构不确定性；时滞依赖指标 中图分类号：TP273 文献标识码：A 性连续控制系统，提出了一种鲁棒容错反馈设计方 引言 法，利用该方法设计的闭环系统，对执行器发生故 对于实际的系统，建模误差、环境干扰等的影 障时具有完整性，而且关于参数不确定性具有鲁棒 响不可避免，导致系统模型不确定性存在。另一方 稳定性，但未考虑时滞情况。就作者所知，关于同 面，实际控制系统运行过程中，由于各种因素，经 时具有时变时滞和时变结构不确定系统的完整性 常发生传感器、执行器失效及内部元件损坏等故 容错控制的研究还很少。 障，使得系统不稳定，甚至造成灾难性后果。针对 本文研究了具有时变时滞和时变结构不确定 传感器、执行器失效等故障，完整性设计是有效 性系统的鲁棒完整性控制器设计方案，通过选取合 方法之一，且已成为控制界近几年研究的热点 ， 适的 函数得到状态反馈控制律，在运算 但是综合考虑设计具有鲁棒性能的完整性控制律 过程中避免了保守性较大的公式变 ，使所设计的 的研究还不多见。完整性控制是容错控制的一个重 完整性控制器可以更好的满足实际系统的需要。最 要方面，较可靠控制具有成本低的特点，现有关于 后，通过仿真研究验证了所提出方法的有效性。 完整性控制的研究多数都是针对线性定常系统 ； 文献 研究线性连续系统的容错控制问题，即 系统描述 设计反馈控制器，使闭环系统对可能的执行器失效 具有完整性，但没有考虑传感器失效情况；文献 考虑一类具有时变时滞和时变结构不确定性 基于 方程的对称正定解，对于不确定线 系统，此系统可用如下方程描述 其中， 是状态矢量， 为控制向量， ， 连续函数，并且满足以下条件 分别是系统矩阵和滞后系统矩阵，且 可控， 和 为时变摄动矩阵，时滞 是一个时变 收稿日期： 基金项目：国家自然科学基金资助项目（ ； ） 作者简介：罗小元 （ ），男，江西吉安人，博士，副教授，主要研究方向为鲁棒控制、故障诊断与容错控制， ： 。 燕山大学学报 其中和 是常数，初始条件 是