多未知輸入系統(tǒng)抗干擾估計方法及應用.pdf

1、包含不確定動態(tài)、量測噪聲、控制誤差、外部干擾以及故障的復雜系統(tǒng)廣泛存在于工業(yè)過程、航空航天等實際應用中,這類對象往往可以表示為含有多未知輸入的動態(tài)系統(tǒng)。含有多未知輸入的復雜動態(tài)系統(tǒng)控制與估計問題的研究具有重要的理論意義與應用價值。本論文針對含多未知輸入的動態(tài)系統(tǒng),提出了一類同時具有干擾抵消與抑制性能的抗干擾估計方法,并應用于復雜動態(tài)系統(tǒng)的故障診斷與容錯以及慣性導航系統(tǒng)對準和標定問題。本文的創(chuàng)新性工作如下:
　　 (1)研究了一類

2、同時含有干擾和故障的非線性不確定系統(tǒng)的故障診斷和容錯控制問題。其中在對象中考慮了時變故障向量,同時假設多源干擾包含可建模干擾和范數(shù)有界不確定干擾。通過設計干擾觀測器,分別提出了同時具有干擾抵消與抑制性能的故障診斷方法及復合分層主動容錯控制方法。其中,H∞性能抑制范數(shù)有界不確定干擾,干擾觀測器抵消可建模干擾。最后,通過A4D飛機飛行控制系統(tǒng)和機器人操縱手系統(tǒng)仿真驗證了方法的有效性。
　　 (2)研究了一類非高斯隨機分布系統(tǒng)的抗干擾

3、故障診斷問題,該類隨機分布系統(tǒng)的驅(qū)動信息是輸出的統(tǒng)計信息集而不是輸出信號本身。將所研究的問題轉(zhuǎn)化為同時具有未知外部干擾和故障的非線性不確定權系統(tǒng)的故障診斷問題。設計了一種基于知識驅(qū)動并具有干擾抵消性能的復合故障診斷觀測器。最后,在粒子分布控制系統(tǒng)中驗證了方法的有效性。
　　 (3)分析了慣性導航系統(tǒng)的不同類型干擾,并建立了多源干擾慣性導航系統(tǒng)模型,其中干擾分為三個部分:馬爾科夫過程、高斯噪聲和范數(shù)有界不確定干擾。提出了一種多源干

4、擾慣性導航系統(tǒng)的魯棒抗干擾濾波器設計方法。濾波器的結(jié)構包括漂移估計器和混合H2／H∞濾波器,其中漂移估計器估計并抵消慣性傳感器漂移；H2／H∞濾波器抑制高斯噪聲和范數(shù)有界不確定干擾。最后,在SINS靜基座初始對準中驗證了方法的有效性。
　　 (4)針對含多未知輸入的慣性導航非線性系統(tǒng),研究了抗干擾容錯初始對準問題。提出了一種新的具有自適應補償?shù)聂敯艉纳V波器,自適應項估計慣性器件漂移和故障項。所研究的魯棒耗散性包括了魯棒H∞性能