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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Networked Control System,NCS)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,其復(fù)雜性也越來(lái)越高。在工程實(shí)踐中,對(duì)系統(tǒng)安全性、可靠性要求愈發(fā)顯著。因此研究NCS的故障診斷與容錯(cuò)控制具有重要的理論價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。本文基于已有的理論研究成果,研究NCS故障診斷與容錯(cuò)控制,并提出新的研究方法和思路。
在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,由于存在網(wǎng)絡(luò)帶寬和信息碰撞等因素,信息傳輸不可避免地存在時(shí)延、丟包、錯(cuò)序等問(wèn)題。針
2、對(duì)常見(jiàn)的隨機(jī)時(shí)延問(wèn)題,本文建立離散的隨機(jī)時(shí)延模型?;谠撃P?,設(shè)計(jì)兩種常見(jiàn)的最優(yōu)故障診斷濾波器:Kalman濾波器和H∞濾波器。通過(guò)仿真,簡(jiǎn)單直觀地比較分析了兩種方法。Kalman故障診斷濾波器的設(shè)計(jì),通過(guò)迭代實(shí)現(xiàn)。在H∞濾波器設(shè)計(jì)中,采用增廣矩陣和線性矩陣不等式技術(shù),盡可能減小殘差與故障之間的誤差。
考慮單一網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)因素,研究網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)控制,已取得不少研究成果,但同時(shí)考慮時(shí)延、丟包、錯(cuò)序等因素影響下的研究并
3、不多見(jiàn)。針對(duì)該問(wèn)題,本文將具有非理想網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(時(shí)延、丟包、錯(cuò)序等)的NCS建模為離散的Markov跳變系統(tǒng)?;贛arkov跳變系統(tǒng)理論,采用Ricatti不等式技術(shù),設(shè)計(jì)了一種魯棒故障檢測(cè)濾波器。通過(guò)引入相關(guān)參數(shù),討論對(duì)故障的靈敏性以及對(duì)擾動(dòng)的魯棒性問(wèn)題。
針對(duì)傳感器和執(zhí)行器失效這一常見(jiàn)故障,研究了NCS容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。本文將常見(jiàn)的執(zhí)行器故障,建模為“兩狀態(tài)故障模型”。然后,基于建立的連續(xù)NCS統(tǒng)一模型,研究具有執(zhí)行器失
4、效的NCS容錯(cuò)控制問(wèn)題。構(gòu)造Lyapunov-Krasovskii函數(shù),通過(guò)引入自由加權(quán)矩陣消除交叉項(xiàng),從而得到相應(yīng)的保證系統(tǒng)穩(wěn)定的容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)判據(jù)。證明過(guò)程中充分利用函數(shù)凸性進(jìn)行等價(jià)變換,得到了時(shí)延上界保守性較小的結(jié)果。最后,通過(guò)數(shù)例仿真,驗(yàn)證了相關(guān)結(jié)論的有效性。
隨著控制系統(tǒng)的迅速發(fā)展,非線性系統(tǒng)理論得到了廣泛關(guān)注。針對(duì)具有隨機(jī)傳感器失效的不確定非線性NCS,本文建立T-S模糊模型和隨機(jī)傳感器故障模型。然后,基于模糊系統(tǒng)
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