基于故障诊断观测器的非线性系统的容错控制

摘要

系统的安全性与可靠性问题是控制理论学者和系统工程师都必须解决的，而故障诊断和容错控制为解决这一问题提供了新的方向。考虑到非线性普遍存在于实际中的许多系统中，并且关于非线性系统的研究也一直存在难点。本文就对基于故障诊断的非线性系统的容错控制进行了研究。本文研究的主要内容如下：
　　1)对一类非线性满足Lipschitz条件的奇异系统H容错控制问题进行了研究。本节研究的目的是通过构造适当的故障诊断观测器，估计出故障信息，然后设计H容错控制器。最后通过一个数例来证明所提出的方法的合理性。
　　2)对基于自适应鲁棒观测器的非线性系统的容错控制问题进行了研究。本节的研究目的是根据设计的自适应鲁棒观测器得到的故障信息，设计了带有非线性的容错控制器，并给出自适应鲁棒观测器中自适应律的构造方法以及容错控制器存在的充分条件。最后通过一个数例来证明该方法的可行性。
　　3)对基于动态输出反馈的不确定系统的容错控制问题进行了研究。本节的研究目的是针对系统中执行器和传感器一者或两者均发生故障的情况，设计基于输出反馈的容错控制器，使得闭环系统鲁棒稳定，并满足给定的H性能指标。利用线性矩阵不等式方法得到了容错控制器存在的充分条件。本节最后通过算例来说明所给方法的可行性。

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第1章 绪 论

1.1 选题背景

1.2 故障诊断和容错控制综述

1.3 非线性系统故障诊断和容错控制研究

1.4 数学预备知识

1.5 本文主要研究内容

第2章 基于故障诊断观测器的非线性奇异系统Ｈ∞容错控制

2.1 问题描述

2.2 故障检测和故障诊断

2.3 容错控制器设计

2.4 数值仿真

2.5 本章小结

第3章 基于自适应鲁棒观测器的非线性系统的容错控制

3.1 问题描述

3.2 自适应诊断观测器设计

3.3 容错控制器设计

3.4 数值仿真

3.5 本章小结

第4章 多故障下基于输出反馈的鲁棒容错H∞控制

4.1 问题描述

4.2 主要结论

4.3 数值仿真

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢