基于逆系統(tǒng)多模型主動容錯控制方法研究.pdf

1、本文以非線性系統(tǒng)為研究對象，在前期提出的多模型主動容錯控制思想的基礎上，將逆系統(tǒng)方法與多模型方法相結(jié)合，采用最小二乘支持向量機(LS-SVM)離線或在線建立系統(tǒng)逆模型，運用內(nèi)?？刂坪蜔o模型自適應控制對系統(tǒng)進行容錯控制，主要進行了以下幾方面的研究工作：
　　 1)針對具有一定故障先驗知識的非線性系統(tǒng)，為解決多模型主動容錯控制在應對系統(tǒng)發(fā)生故障時控制律計算的快速性問題，研究了一種基于LS-SVM建模的逆系統(tǒng)多模型內(nèi)模主動容錯控制方法

2、。首先采用LS-SVM對系統(tǒng)正常以及各種先驗故障情形的逆系統(tǒng)進行建模，并以此構(gòu)造系統(tǒng)的逆模型庫，然后基于逆系統(tǒng)方法將逆模型與被控系統(tǒng)串聯(lián)形成偽線性系統(tǒng)，并對其設計具有良好魯棒性能的內(nèi)模控制器。系統(tǒng)在線運行時，監(jiān)控決策機制基于單一系統(tǒng)性能指標切換函數(shù)的計算分析，調(diào)用與之匹配的LS-SVM逆模型，使其始終與被控對象串聯(lián)保持為不變的偽線性系統(tǒng)，從而在無需改變內(nèi)模控制器參數(shù)的情況下達到對非線性系統(tǒng)故障容錯的快速性和可靠性。
　　 2)針

3、對實際系統(tǒng)故障先驗知識不易獲取，且系統(tǒng)在發(fā)生未知故障建模期間會造成系統(tǒng)運行安全問題，進一步研究了一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的逆系統(tǒng)多模型主動容錯控制方法。該方法首先采用LS-SVM對系統(tǒng)正常以及各種先驗故障情形建立其逆模型，并以此構(gòu)造系統(tǒng)的基本逆模型庫，實際運行時依據(jù)系統(tǒng)性能指標切換函數(shù)，經(jīng)在線計算分析，判斷系統(tǒng)所處的運行模式，當系統(tǒng)發(fā)生已知故障時，調(diào)用與之匹配的LS-SVM逆模型，使其始終與被控對象串聯(lián)保持為不變的偽線性系統(tǒng)，并以固定的內(nèi)?？刂?/p>

4、器實現(xiàn)非線性系統(tǒng)對已知故障的快速容錯；當系統(tǒng)發(fā)生未知故障時，切換至基于數(shù)據(jù)驅(qū)動技術(shù)的無模型自適應控制器(MFAC)進行過渡容錯控制，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的同時利用過渡容錯期間的輸入輸出數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)當前故障情形的逆模型并添加到模型庫中，使模型庫具有自學習能力，使系統(tǒng)能應對未知故障。
　　 3)對文中研究方法運用算例進行了有效性仿真研究，其結(jié)果顯示出，無論系統(tǒng)對故障有無先驗知識，文中所述方法對既使存在外界擾動和參數(shù)攝動的故障系統(tǒng)均有正確的