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基于迭代学习观测器的卫星姿态控制系统的鲁棒容错控制

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宇航学报 2012年第8期33卷 1080-1086页

作者：管宇张迎春沈毅贾庆贤哈尔滨工业大学卫星技术研究所哈尔滨150001 深圳航天东方红海特卫星有限公司深圳518057 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

针对卫星在轨运行时存在执行机构故障和空间干扰问题,提出了一种将迭代学习与未知输入观测器(IL-UIO)相结合的鲁棒容错控制方法。该方法在继承了未知输入观测器干扰解耦优点的同时,运用迭代学习技术,利用前一时刻姿态角速度偏差和IL-UI... 详细信息

针对卫星在轨运行时存在执行机构故障和空间干扰问题,提出了一种将迭代学习与未知输入观测器(IL-UIO)相结合的鲁棒容错控制方法。该方法在继承了未知输入观测器干扰解耦优点的同时,运用迭代学习技术,利用前一时刻姿态角速度偏差和IL-UIO输入来更新当前故障信息,实现了执行机构的在线故障重构。进一步基于Lyapunov方法从理论上证明了设计的IL-UIO鲁棒稳定性和姿态角速度偏差一致有界性。最后,建立卫星闭环姿态控制系统对方法进行验证,仿真结果验证了方法的有效性。

关键词：迭代学习未知输入观测器故障重构鲁棒容错控制卫星姿控系统

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非线性系统的鲁棒容错控制

系统工程与电子技术 2006年第9期28卷 1378-1383页

作者：王友清周东华清华大学自动化系北京100084

对非线性鲁棒容错控制的研究现状进行了综述。首先介绍了一些与非线性鲁棒容错控制密切相关的研究方向,包括非线性系统理论、鲁棒控制、自适应控制等。然后分被动式和主动式介绍了非线性系统鲁棒容错控制的研究现状;被动容错控制方面,... 详细信息

对非线性鲁棒容错控制的研究现状进行了综述。首先介绍了一些与非线性鲁棒容错控制密切相关的研究方向,包括非线性系统理论、鲁棒控制、自适应控制等。然后分被动式和主动式介绍了非线性系统鲁棒容错控制的研究现状;被动容错控制方面,主要介绍了可靠控制方法;主动容错控制通常需要解决三个问题:诊断、控制以及二者的综合,本文按照这个划分对主动式的研究现状进行了总结。最后,探讨了该领域的一些热点和难点问题。

关键词：鲁棒容错控制非线性系统不确定性故障

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不确定网络化控制系统的鲁棒容错控制

西安交通大学学报 2004年第8期38卷 804-807页

作者：郑英方华京华中科技大学控制科学与工程系武汉430074

提出了网络化控制系统(NCS)的一种建模方法.该方法采用时延估计法和在线取得时延法来获取时变时延,不仅解决了采样时差和时变时延难以估计的难点,而且大大简化了NCS的建模过程.针对NCS中传感器和执行器的失效问题,利用Lyapunov法给出了... 详细信息

提出了网络化控制系统(NCS)的一种建模方法.该方法采用时延估计法和在线取得时延法来获取时变时延,不仅解决了采样时差和时变时延难以估计的难点,而且大大简化了NCS的建模过程.针对NCS中传感器和执行器的失效问题,利用Lyapunov法给出了一种新的鲁棒容错控制算法.运用该算法设计的控制器可使系统在网络时延、故障和建模误差的共同干扰下依然稳定运行,而且该算法接近于普通的状态反馈设计,便于工程实现.实验结果表明,算法能使系统在传感器失效和建模误差的作用下保持鲁棒稳定性.

关键词：网络化控制系统鲁棒容错控制时延状态反馈

基于T-S模型的网络化控制系统的鲁棒容错控制

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华中科技大学学报（自然科学版） 2008年第3期36卷 111-113,121页

作者：郑英王彦伟方华京华中科技大学控制科学与工程系湖北武汉430074 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

提出了网络化控制系统的一种全新的建模方式——基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的网络化控制系统模型,即通过对具有马尔可夫特性的网络时延的分析,得到各时延值的发生概率即局部模型隶属度,从而建立T-S全局模糊模型.在此基础上建立不... 详细信息

提出了网络化控制系统的一种全新的建模方式——基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的网络化控制系统模型,即通过对具有马尔可夫特性的网络时延的分析,得到各时延值的发生概率即局部模型隶属度,从而建立T-S全局模糊模型.在此基础上建立不确定的网络化控制系统模型.考虑系统的不确定性,并针对传感器和执行器的失效问题,提出了保证系统鲁棒稳定的设计算法.利用李亚普诺夫函数,证明该算法能保障网络化控制系统的容错性和稳定性,仿真结果验证了其有效性.

关键词：网络化控制系统 Takagi—Sugeno模糊模型鲁棒容错控制

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一类时滞不确定系统鲁棒容错控制方法

哈尔滨工业大学学报 2012年第9期44卷 14-19页

作者：陈雪芹王峰李冬柏耿云海哈尔滨工业大学卫星技术研究所哈尔滨150080

为提高故障系统的性能,研究了一类时滞不确定系统的鲁棒容错控制问题.针对一类典型的线性时滞不确定系统中执行机构和敏感器发生可修复故障的情况,采用线性矩阵不等式(LMI)方法,设计一种输出反馈H∞鲁棒容错控制方法,使得系统利用余下... 详细信息

为提高故障系统的性能,研究了一类时滞不确定系统的鲁棒容错控制问题.针对一类典型的线性时滞不确定系统中执行机构和敏感器发生可修复故障的情况,采用线性矩阵不等式(LMI)方法,设计一种输出反馈H∞鲁棒容错控制方法,使得系统利用余下的部件仍然能稳定工作,并满足给定系统指标.将该方法在卫星姿态闭环控制系统中进行了数学仿真验证.

关键词： LMI H∞控制鲁棒容错控制卫星姿态控制

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动态输出反馈的少保守性NCS鲁棒容错控制

华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第11期39卷 80-86页

作者：李炜王艳飞兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050 甘肃省工业过程先进控制重点实验室甘肃兰州730050

针对一类具有时变时延和丢包的参数不确定网络化控制系统,采用动态输出反馈策略,在未对系统模型进行增广重建的情形下,通过构造适当的Lyapunov-Krasovskii泛函,推出了确保闭环系统在执行器失效情况下具有鲁棒完整性的时滞相关充分条件,... 详细信息

针对一类具有时变时延和丢包的参数不确定网络化控制系统,采用动态输出反馈策略,在未对系统模型进行增广重建的情形下,通过构造适当的Lyapunov-Krasovskii泛函,推出了确保闭环系统在执行器失效情况下具有鲁棒完整性的时滞相关充分条件,进而借助于矩阵分离引理,求解线性矩阵不等式的方式,并给出了控制器的设计方法.由于模型中考虑了时延下界,且证明过程未进行模型转换、交叉项放大,加之适当自由权矩阵变量的引入及时延的分段处理,因此其结果具有较少保守性.仿真示例验证了所述方法的有效性.

关键词：网络化控制系统时变时延丢包动态输出反馈鲁棒容错控制

基于LMI的鲁棒容错控制及其在卫星姿态控制中的应用

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控制理论与应用 2008年第1期25卷 95-99页

作者：陈雪芹耿云海张迎春王峰哈尔滨工业大学卫星技术研究所黑龙江哈尔滨150080

研究了一种线性不确定系统的鲁棒容错控制问题.针对执行机构和敏感器故障,运用线性矩阵不等式(LMI)方法,提出一种对执行机构和传感器失效具有完整性,且满足给定控制指标的输出反馈H∞鲁棒容错控制设计方法.将该方法应用于卫星姿态控制... 详细信息

研究了一种线性不确定系统的鲁棒容错控制问题.针对执行机构和敏感器故障,运用线性矩阵不等式(LMI)方法,提出一种对执行机构和传感器失效具有完整性,且满足给定控制指标的输出反馈H∞鲁棒容错控制设计方法.将该方法应用于卫星姿态控制系统的容错控制并进行了数学仿真,仿真结果验证了方法的有效性.

关键词： LMI H∞控制鲁棒容错控制卫星姿态控制

具有Neumann边界的分布参数切换系统的鲁棒容错控制

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中国科学技术大学学报 2011年第2期41卷 157-163页

作者：董学平刘红亮吴妍合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽合肥230009

研究了一类具有Neumann边界条件的分布参数切换系统的鲁棒容错控制问题.当执行器失效或部分失效时,利用Lyapunov函数法,建立了闭环切换系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件.然后运用线性矩阵不等式将容错控制器设计问题转化为一... 详细信息

研究了一类具有Neumann边界条件的分布参数切换系统的鲁棒容错控制问题.当执行器失效或部分失效时,利用Lyapunov函数法,建立了闭环切换系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件.然后运用线性矩阵不等式将容错控制器设计问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,可借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解.数值算例证明,所提出设计方法是有效的.

关键词：分布参数系统切换系统鲁棒容错控制 Neumann边界

基于H_2/H_∞控制的汽车主动悬架最优鲁棒容错控制

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中国机械工程 2012年第24期23卷 3013-3019页

作者：杨柳青陈无畏汪洪波合肥工业大学合肥230009 安徽交通职业技术学院合肥230051

为提高汽车主动悬架控制可靠性和控制效果,针对悬架参数摄动和作动器故障,提出一种基于H2/H∞的最优鲁棒容错控制方法。考虑作动器常见故障、悬架刚度与阻尼系数摄动,建立故障悬架模型。基于H2/H∞状态反馈控制,利用有界实引定理推导出... 详细信息

为提高汽车主动悬架控制可靠性和控制效果,针对悬架参数摄动和作动器故障,提出一种基于H2/H∞的最优鲁棒容错控制方法。考虑作动器常见故障、悬架刚度与阻尼系数摄动,建立故障悬架模型。基于H2/H∞状态反馈控制,利用有界实引定理推导出悬架最优鲁棒容错控制器设计条件。运用LMI工具箱离线设计控制器,并在MATLAB/Simulink环境下进行大量仿真计算。结果表明,设计的最优鲁棒容错控制器能改善汽车主动悬架乘坐舒适性,亦能改善故障悬架乘坐舒适性,且在控制效果上均优于完好无故障状态下设计的控制器。

关键词：汽车主动悬架鲁棒容错控制参数摄动作动器故障