执行器失效的线性系统输入输出有限时间稳定 被引量：1

1

作者 甘艺 吴保卫 《纺织高校基础科学学报》 CAS 2019年第3期324-330,共7页

为解决执行器失效产生的系统不稳定问题,在执行器失效情况下,通过平均驻留时间和Lyapunov函数方法研究线性系统的输入输出有限时间稳定性。给出了线性系统输入输出有限时间稳定的概念。基于切换的方法,将闭环系统的失效转化为相应的切... 为解决执行器失效产生的系统不稳定问题,在执行器失效情况下,通过平均驻留时间和Lyapunov函数方法研究线性系统的输入输出有限时间稳定性。给出了线性系统输入输出有限时间稳定的概念。基于切换的方法,将闭环系统的失效转化为相应的切换系统。设计了状态反馈控制器,给出了执行器失效的线性系统的输入输出有限时间稳定的充分条件。最后给合数值例子说明结论的有效性。 展开更多

关键词 执行器失效 切换系统 输入输出有限时间稳定 LYAPUNOV函数 平均驻留时间

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水下打捞机器人执行器部分失效的有限时间轨迹跟踪控制 被引量：1

2

作者 张强 姜宇桉 +1 位作者 郭高阳 张燕 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期57-64,共8页

[目的]旨在解决船载供电电压降低或控制系统电路腐蚀等原因导致的水下打捞机器人执行器出现部分失效的问题。[方法]考虑到深海鱼雷、载货沉船等工程打捞作业中复杂海洋情况的影响,采用终端滑模观测器对系统不确定扰动进行观测。利用容... [目的]旨在解决船载供电电压降低或控制系统电路腐蚀等原因导致的水下打捞机器人执行器出现部分失效的问题。[方法]考虑到深海鱼雷、载货沉船等工程打捞作业中复杂海洋情况的影响,采用终端滑模观测器对系统不确定扰动进行观测。利用容错控制和有限时间控制方法,在线估计执行器故障系数,设计一种具有终端滑模观测器的有限时间轨迹跟踪容错控制方案。[结果]该方案的系统输出平滑、稳定且能快速到达期望轨迹,同时,与传统容错控制方案相比,降低了水下打捞机器人控制系统的稳态时间,其横向位移降低了10 s,纵向位移降低了15 s。[结论]能够为水下工程机械的轨迹跟踪控制提供理论参考,并具有实际的工程意义。 展开更多

关键词 水下打捞机器人 终端滑模 轨迹跟踪 执行器部分失效

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分布式电驱动重载车辆复合转向容错控制策略研究

3

作者 李军求 陈胜玥 +2 位作者 陈建文 杨永喜 李潇汉 《汽车工程》 北大核心 2025年第4期724-733,700,共11页

分布式电驱动重载车辆采用转向助力电机和轮端驱动电机差动实现复合转向,通过对多电机协调控制实现多种主动安全控制功能并降低驾驶员操纵负担。针对驱动电机和转向助力电机失效故障带来的行驶安全性问题,本文提出一种包含模式切换和容... 分布式电驱动重载车辆采用转向助力电机和轮端驱动电机差动实现复合转向,通过对多电机协调控制实现多种主动安全控制功能并降低驾驶员操纵负担。针对驱动电机和转向助力电机失效故障带来的行驶安全性问题,本文提出一种包含模式切换和容错转矩分配的容错控制策略。所提模式切换策略依据车辆位姿信息,引入横摆角速度残差函数作为容错模式的切换条件;所提容错转矩分配策略考虑输出冗余和整车稳定性,求解驱动电机和转向助力电机的目标输出转矩。最后,搭建硬件在环仿真平台验证了控制策略的有效性和实时性。 展开更多

关键词 分布式驱动 复合转向 执行器失效故障 容错控制

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一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制 被引量：15

4

作者 赵军 金刚 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期209-211,共3页

利用共同Lyapunov函数技术,研究了一类含有结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性切换系统的鲁棒容错控制问题·给出了各个子系统的状态反馈控制器的设计,使得闭环系统对于结构参数不确定性和未知非线性扰动具有鲁棒性,并且在... 利用共同Lyapunov函数技术,研究了一类含有结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性切换系统的鲁棒容错控制问题·给出了各个子系统的状态反馈控制器的设计,使得闭环系统对于结构参数不确定性和未知非线性扰动具有鲁棒性,并且在任意切换下保证闭环系统是全局渐近稳定的·同时当系统的执行器失效时,通过预先给定的失效集,使得闭环系统对于所有发生在给定失效集的执行器失效,在任意切换下是全局渐近稳定的·最后用具体的例子验证了本文设计方法的可行性和有效性· 展开更多

关键词 非线性切换系统 共同LYAPUNOV函数 鲁棒控制 容错控制 执行器失效

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广义系统具有完整性圆盘极点配置控制器设计 被引量：3

5

作者 姚波 张庆灵 +1 位作者 陈跃鹏 张国锋 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期535-538,共4页

考虑线性连续广义系统具有完整性的圆盘极点配置设计问题·利用广义李亚普诺夫方程和不等式给出系统正则、无脉冲 ,以及极点在圆盘内的充分必要条件·同时针对执行器失效的线性连续广义系统 ,利用Riccati不等式给出具有执行器... 考虑线性连续广义系统具有完整性的圆盘极点配置设计问题·利用广义李亚普诺夫方程和不等式给出系统正则、无脉冲 ,以及极点在圆盘内的充分必要条件·同时针对执行器失效的线性连续广义系统 ,利用Riccati不等式给出具有执行器完整性圆盘极点配置控制器的设计方法 ,所设计的状态反馈控制器在系统正常时是正则、无脉冲、极点配置在圆盘内即系统是D 允许的 ,在一定条件下 ,仍能使执行器故障具有D 展开更多

关键词 设计 广义系统 圆盘极点 容错控制 执行器失效 完整器失效 完整性控制器 极点配置 D-允许

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多约束条件下结构振动系统的容错控制 被引量：2

6

作者 孙金龙 滕青芳 +1 位作者 王国林 范多旺 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期69-74,共6页

现代控制理论在工程结构振动领域中的应用性不强,主要是因为其考虑的实际约束条件太少,就该问题进行了研究。首先根据建筑结构力学原理,建立了包含控制输入滞后、执行器故障、参数不确定等的结构系统状态模型。然后基于状态反馈和线性... 现代控制理论在工程结构振动领域中的应用性不强,主要是因为其考虑的实际约束条件太少,就该问题进行了研究。首先根据建筑结构力学原理,建立了包含控制输入滞后、执行器故障、参数不确定等的结构系统状态模型。然后基于状态反馈和线性矩阵不等式处理方法给出了一个可满足多约束条件的时滞依赖型鲁棒H∞容错主动控制算法。通过对一个四自由度建筑结构模型在EI Centro地震波作用下振动的主动控制仿真,验证了该方法的可行性,可用于工程结构的振动控制。 展开更多

关键词 结构振动 应用性 鲁棒H∞容错控制 时滞相关 执行器失效

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具有输入滞后的不确定系统时滞依赖鲁棒H_∞可靠控制 被引量：3

7

作者 孙金龙 李宁 滕青芳 《兰州交通大学学报》 CAS 2010年第1期43-47,共5页

讨论了一类具有输入时变时滞不确定系统,研究了在执行器发生故障情况下系统全局渐进稳定的鲁棒H∞可靠控制设计的问题.首先建立了包含参数不确定、控制输入滞后、执行器故障等的系统状态模型;然后根据Lya-punov稳定性理论,推导出系统存... 讨论了一类具有输入时变时滞不确定系统,研究了在执行器发生故障情况下系统全局渐进稳定的鲁棒H∞可靠控制设计的问题.首先建立了包含参数不确定、控制输入滞后、执行器故障等的系统状态模型;然后根据Lya-punov稳定性理论,推导出系统存在时滞依赖型鲁棒H∞可靠控制器应满足的矩阵不等式,并将其转化为线性矩阵不等式.数值仿真结果表明:提出的控制器设计方法具有满意的控制性能要求. 展开更多

关键词 鲁棒H∞容错控制 输入时变时滞 时滞相关 执行器失效 LMI

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一类不确定切换系统的鲁棒可靠控制 被引量：3

8

作者 董学平 王执铨 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期204-208,共5页

针对一类线性不确定切换系统,利用Lyapunov函数法,当执行器失效或部分失效时,给出了鲁棒可靠控制器,使得闭环系统对所有可能的不确定性和所有允许的执行器失效,在所设计的鲁棒可靠控制器下是渐近稳定的.然后运用线性矩阵不等式将鲁棒可... 针对一类线性不确定切换系统,利用Lyapunov函数法,当执行器失效或部分失效时,给出了鲁棒可靠控制器,使得闭环系统对所有可能的不确定性和所有允许的执行器失效,在所设计的鲁棒可靠控制器下是渐近稳定的.然后运用线性矩阵不等式将鲁棒可靠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,从而可借助MATLAB中线性矩阵不等式工具箱求解.最后通过数值算例,验证所提出设计方法的有效性. 展开更多

关键词 切换系统 可靠控制 执行器失效 线性矩阵不等式

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不确定时变时滞系统的保成本H_∞鲁棒可靠控制 被引量：2

9

作者 滕青芳 范多旺 严伟 《兰州交通大学学报》 CAS 2010年第6期74-78,90,共6页

针对一类含有时变时滞的不确定线性系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保成本H∞鲁棒可靠控制器设计问题.根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保成本H∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为... 针对一类含有时变时滞的不确定线性系统,研究了在执行器发生故障情况下系统具有保成本H∞鲁棒可靠控制器设计问题.根据Lyapunov稳定性理论,得到了系统存在保成本H∞鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式,进一步将这个矩阵不等式转化为线性矩阵不等式(LMI),并给出了系统状态反馈控制器的设计方法,所得的结果是时滞相关的.利用论文方法设计的鲁棒可靠控制器能够使得时变时滞系统对于任意允许的不确定量以及一个预先指定执行器子集中任意执行器失效不仅具有鲁棒容错性,并且使系统存在保成本上界以及具有指定H∞范数的干扰抑制能力. 展开更多

关键词 保成本 H∞控制 鲁棒可靠控制 不确定时变时滞系统 执行器失效 线性矩阵不等式

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广义系统的可靠最优调节器设计 被引量：2

10

作者 姚波 张庆灵 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期39-41,共3页

在实践应用过程中,控制元件(包括执行器或传感器)的失效往往会造成系统不稳定或性能指标难以达到·因此研究如何利用仅存的有效控制元件来实现控制目标十分必要·由此'可靠控制'应运而生,即无论特定集合中的某些控制元... 在实践应用过程中,控制元件(包括执行器或传感器)的失效往往会造成系统不稳定或性能指标难以达到·因此研究如何利用仅存的有效控制元件来实现控制目标十分必要·由此'可靠控制'应运而生,即无论特定集合中的某些控制元器件失效与否,都要求所设计的控制器能保证系统的稳定性和各项性能指标的实现·针对执行器失效的线性广义系统,给出可靠最优调节器设计方法,所设计的状态反馈控制器能够使执行器故障系统具有正则、渐近稳定、无脉冲,且此时的二次性能指标小于正常情况下的二次性能指标· 展开更多

关键词 可靠最优调节器 设计 广义系统 状态反馈 可靠控制 执行器失效 渐近稳定 性能指标

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不确定线性系统的鲁棒容错控制 被引量：3

11

作者 滕青芳 范多旺 《兰州交通大学学报》 CAS 2005年第4期82-84,共3页

研究了范数有界参数扰动的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,针对不确定线性系统存在执行器失效情况,给出了闭环系统具有完整性的一个充分条件.应用Riccati不等式和LMI(线性矩阵不等式)2种方法给出了线性不确... 研究了范数有界参数扰动的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,针对不确定线性系统存在执行器失效情况,给出了闭环系统具有完整性的一个充分条件.应用Riccati不等式和LMI(线性矩阵不等式)2种方法给出了线性不确定系统对执行器失效具有容错性和完整性的设计步骤.最后给出了一个仿真算例,以验证所给设计方法的有效性和简单性. 展开更多

关键词 容错控制 完整性 鲁棒性 执行器失效 不确定性

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一类非线性不确定切换系统的鲁棒可靠控制 被引量：2

12

作者 汪锐 赵军 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期715-717,共3页

研究了含有结构参数扰动的一类非线性不确定切换系统的鲁棒可靠控制问题.假定非线性项满足范数有界性条件,参数不确定性可以是时变的.当执行器“严重失效”——未失效执行器的部分不能镇定原系统时,利用多Lyapunav函数法,给出了混杂状... 研究了含有结构参数扰动的一类非线性不确定切换系统的鲁棒可靠控制问题.假定非线性项满足范数有界性条件,参数不确定性可以是时变的.当执行器“严重失效”——未失效执行器的部分不能镇定原系统时,利用多Lyapunav函数法,给出了混杂状态反馈可靠控制器的设计, 使得闭环系统对所有可能的不确定性和所有允许的执行器失效,在所设计的混杂状态反馈可靠控制器下是渐近稳定的.仿真结果验证了结论的有效性. 展开更多

关键词 切换系统 可靠控制 执行器失效 多LYAPUNOV函数

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一类线性离散切换系统的容错控制 被引量：1

13

作者 董学平 董菁 王执铨 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1983-1986,共4页

文章研究了一类线性离散切换系统的容错控制问题;当执行器失效或部分失效时,利用Lyapunov函数法,建立了切换闭环系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件;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... 文章研究了一类线性离散切换系统的容错控制问题;当执行器失效或部分失效时,利用Lyapunov函数法,建立了切换闭环系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件;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;通过数值算例,验证所提出设计方法的有效性。 展开更多

关键词 线性离散切换系统 容错控制 执行器失效 线性矩阵不等式

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考虑量化误差的模糊网络控制系统H_∞容错控制 被引量：1

14

作者 李艳辉 张琦 周秀杰 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2016年第3期351-358,共8页

为保持系统在执行器失效故障时仍具有较高的可靠性以及所期望的动态特性,针对一类基于T-S模糊模型的非线性不确定时滞网络控制系统(NCSs:Networked Control Systems),进行了鲁棒H∞容错控制问题研究。在考虑带有量化误差的非理想网络环... 为保持系统在执行器失效故障时仍具有较高的可靠性以及所期望的动态特性,针对一类基于T-S模糊模型的非线性不确定时滞网络控制系统(NCSs:Networked Control Systems),进行了鲁棒H∞容错控制问题研究。在考虑带有量化误差的非理想网络环境下,应用并行分配补偿(PDC:Parallel Distributed Compensation)算法,建立闭环系统的全局模糊模型;通过构造时滞依赖的Lyapunov函数,采用Jensen不等式以及引入自由权矩阵,得到闭环系统鲁棒H∞容错控制器的存在条件,并将控制器的设计转化为求解一组线性矩阵不等式的凸优化问题。仿真算例表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 T-S模糊模型 执行器失效故障 量化误差

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不确定时变时滞系统的指数稳定鲁棒H_∞可靠控制 被引量：1

15

作者 滕青芳 高峰 孙金龙 《兰州交通大学学报》 CAS 2009年第6期29-34,共6页

针对一类含有时变时滞的参数不确定线性系统,研究了在执行器发生故障情况下系统指数稳定的鲁棒H∞可靠控制器设计问题.根据Lyapunov稳定性理论,给出了系统存在指数稳定鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式;同时给出了系统具有H∞性能... 针对一类含有时变时滞的参数不确定线性系统,研究了在执行器发生故障情况下系统指数稳定的鲁棒H∞可靠控制器设计问题.根据Lyapunov稳定性理论,给出了系统存在指数稳定鲁棒可靠控制器应满足的一个矩阵不等式;同时给出了系统具有H∞性能指标应满足的另一个矩阵不等式.论文将这两个矩阵不等式转化为两个线性矩阵不等式(LMIs).利用论文方法设计的指数稳定鲁棒H∞可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及任意执行器失效都保持鲁棒可靠指数稳定,并且使系统具有指定H∞范数的干扰抑制能力.仿真结果表明了该控制器设计方法的有效性. 展开更多

关键词 鲁棒H∞可靠控制 指数稳定 不确定系统 时变时滞 执行器失效 线性矩阵不等式

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一类不确定切换模糊时滞系统的可靠控制 被引量：2

16

作者 吴金男 张乐 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第1期55-60,共6页

研究了一类不确定切换模糊时滞系统的可靠控制问题.当执行器"严重失效"而未失效部分不能镇定原系统时,采用多Lyapunov函数方法构造状态反馈可靠控制器,使得闭环系统对于所有允许的执行器失效,在所设计的状态反馈可靠控制器下... 研究了一类不确定切换模糊时滞系统的可靠控制问题.当执行器"严重失效"而未失效部分不能镇定原系统时,采用多Lyapunov函数方法构造状态反馈可靠控制器,使得闭环系统对于所有允许的执行器失效,在所设计的状态反馈可靠控制器下是渐近稳定的,并以线性矩阵不等式形式给出了使闭环系统渐近稳定的条件.最后,通过仿真结果验证了结论的正确性. 展开更多

关键词 切换系统 模糊系统 执行器失效 可靠控制 多LYAPUNOV函数

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一类非线性不确定时滞系统的可靠H^∞控制 被引量：1

17

作者 李志虎 邵惠鹤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期272-274,共3页

研究了一类非线性不确定动态时滞系统的鲁棒可靠 H∞ 控制问题 ,其中状态矩阵和状态迟延矩阵的参数不确定性是范数有界的 ,模型的非线性不确定性是增益有界的 ,而它们无需满足匹配条件 .基于 Lyapunov稳定性理论导出了执行器失效情形下... 研究了一类非线性不确定动态时滞系统的鲁棒可靠 H∞ 控制问题 ,其中状态矩阵和状态迟延矩阵的参数不确定性是范数有界的 ,模型的非线性不确定性是增益有界的 ,而它们无需满足匹配条件 .基于 Lyapunov稳定性理论导出了执行器失效情形下的可靠 H∞控制器存在的充分条件 ,通过求解一个线性矩阵不等式 (LMI)来设计控制律 .文中算例验证了该设计方法的有效性 . 展开更多

关键词 非线性时滞系统 不确定性 执行器失效 可靠H^∞控制

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具有完整性的不确定连续系统反馈控制 被引量：3

18

作者 张银萍 《上海海运学院学报》 北大核心 2001年第3期135-140,共6页

用线性矩阵不等式方法 ,对于不确定线性连续控制系统 ,给出了反馈控制律。它不仅针对执行器和传感器发生故障时具有完整性 ,而且关于参数不确定性具有鲁棒稳定性。

关键词 容错控制 执行器失效 传感器失效 完整性 鲁棒性 不确定连续系统

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用LMI方法设计不确定关联时滞大系统H_∞容错控制器 被引量：2

19

作者 孙艳霞 邵力耕 《大连铁道学院学报》 2004年第3期57-62,共6页

针对关联项具有N×N个任意未知常时滞的不确定线性连续大系统,在执行器失效的情况下,提出了一种分散的鲁棒H∞容错控制器的设计方法,通过假设可能失效执行器的输出信号为能量有界的干扰输入信号,不确定关联时滞大系统的容错控制问... 针对关联项具有N×N个任意未知常时滞的不确定线性连续大系统,在执行器失效的情况下,提出了一种分散的鲁棒H∞容错控制器的设计方法,通过假设可能失效执行器的输出信号为能量有界的干扰输入信号,不确定关联时滞大系统的容错控制问题转化为分散的鲁棒H∞控制问题.控制器可以通过解线性矩阵不等式给出,因而具有数值易解性.最后用一个数值例子验证了该设计方法的有效性. 展开更多

关键词 容错控制 不确定 LMI方法 时滞大系统 执行器失效 线性矩阵不等式 鲁棒H∞控制 对关联 有界 连续

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不确定时滞系统的动态输出反馈保性能可靠控制

20

作者 滕青芳 范多旺 高峰 《兰州交通大学学报》 CAS 2008年第4期94-98,105,共6页

针对一类不确定时滞线性系统,研究了在执行器发生故障情况下动态输出反馈保性能可靠控制器的设计问题.利用变量替换方法,给出了系统存在动态输出反馈保性能可靠控制器应同时满足的两个线性矩阵不等式(LMIs),并给出了控制器的设计方法和... 针对一类不确定时滞线性系统,研究了在执行器发生故障情况下动态输出反馈保性能可靠控制器的设计问题.利用变量替换方法,给出了系统存在动态输出反馈保性能可靠控制器应同时满足的两个线性矩阵不等式(LMIs),并给出了控制器的设计方法和设计步骤.利用论文方法设计的动态输出反馈保性能可靠控制器能够使得时滞系统对于任意允许的不确定性以及执行器失效都保持鲁棒稳定,并且使系统满足保性能的指标要求.数值算例说明了所提出设计方法的有效性. 展开更多

关键词 保性能可靠控制 动态输出反馈 不确定时滞系统 执行器失效 变量替换 线性矩阵不等式

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