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一类线性多智能体系统的鲁棒H_(∞)事件触发容错控制
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作者 张云飞 武力兵 《兰州工业学院学报》 2025年第2期94-101,共8页
针对具有执行器故障、外部扰动以及参数不确定性的线性多智能体系统,研究其在有向通信网络下的鲁棒H_(∞)一致性控制问题,提出一种基于事件触发机制的容错控制方案。首先,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,并结合鲁棒H_... 针对具有执行器故障、外部扰动以及参数不确定性的线性多智能体系统,研究其在有向通信网络下的鲁棒H_(∞)一致性控制问题,提出一种基于事件触发机制的容错控制方案。首先,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,并结合鲁棒H_(∞)控制理论,给出了系统实现一致性并满足期望H_(∞)性能的充分条件;同时,得到了可靠控制器的设计方法,有效地补偿了执行器故障对系统的影响;进一步,结合引入的指数项和新定义的测量误差来优化事件触发机制,在避免数据冗余的同时提高了计算和通信资源的利用效率,并证明了系统不存在Zeno现象;最后,通过仿真实例验证了所提方案的有效性。 展开更多
关键词 多智能体系统 H_(∞)一致性 有向拓扑 事件触发机制 容错控制
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NCS的事件触发通讯机制与主被动混合鲁棒容错控制设计 被引量:2
2
作者 王君 李淑真 李炜 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第6期79-86,共8页
针对具有时变时延的不确定线性网络化控制系统,在离散事件触发通讯机制下,研究了执行器任意失效故障情形下的主被动混合鲁棒容错控制.首先建立基于离散事件触发通讯机制的闭环故障NCS模型,并基于H∞控制思想,设计了鲁棒故障检测观测器;... 针对具有时变时延的不确定线性网络化控制系统,在离散事件触发通讯机制下,研究了执行器任意失效故障情形下的主被动混合鲁棒容错控制.首先建立基于离散事件触发通讯机制的闭环故障NCS模型,并基于H∞控制思想,设计了鲁棒故障检测观测器;其次通过离线设计的被动鲁棒容错控制器确保系统在已知故障发生时稳定,未知故障发生初期减缓系统性能下降速度;同时利用鲁棒故障检测观测器实时在线检测故障,并重构控制器补偿任意未知故障对系统的影响.最后通过仿真算例验证了文中方法的可行性. 展开更多
关键词 网络化控制系统 离散事件触发机制 混合鲁棒容错控制系统 故障诊断观测器 不确定性
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基于迭代学习观测器的卫星姿态控制系统的鲁棒容错控制 被引量:13
3
作者 管宇 张迎春 +1 位作者 沈毅 贾庆贤 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1080-1086,共7页
针对卫星在轨运行时存在执行机构故障和空间干扰问题,提出了一种将迭代学习与未知输入观测器(IL-UIO)相结合的鲁棒容错控制方法。该方法在继承了未知输入观测器干扰解耦优点的同时,运用迭代学习技术,利用前一时刻姿态角速度偏差和IL-UI... 针对卫星在轨运行时存在执行机构故障和空间干扰问题,提出了一种将迭代学习与未知输入观测器(IL-UIO)相结合的鲁棒容错控制方法。该方法在继承了未知输入观测器干扰解耦优点的同时,运用迭代学习技术,利用前一时刻姿态角速度偏差和IL-UIO输入来更新当前故障信息,实现了执行机构的在线故障重构。进一步基于Lyapunov方法从理论上证明了设计的IL-UIO鲁棒稳定性和姿态角速度偏差一致有界性。最后,建立卫星闭环姿态控制系统对方法进行验证,仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 迭代学习 未知输入观测器 故障重构 容错控制 卫星姿控系统
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参数不确定的广义T-S模糊系统的鲁棒容错保性能控制 被引量:8
4
作者 朱宝彦 张庆灵 +1 位作者 笪可宁 李海燕 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期613-616,共4页
研究了参数不确定并且部分执行器可能失效的广义T S模糊系统鲁棒容错保性能控制问题·对于所容许的不确定参数,给出了鲁棒容错保性能控制器存在的充分条件·在此条件下所设计的控制器,不仅使闭环系统渐近稳定而且具有适当的性... 研究了参数不确定并且部分执行器可能失效的广义T S模糊系统鲁棒容错保性能控制问题·对于所容许的不确定参数,给出了鲁棒容错保性能控制器存在的充分条件·在此条件下所设计的控制器,不仅使闭环系统渐近稳定而且具有适当的性能指标·通过矩阵分解把广义系统的非严格矩阵不等式约束转化为严格矩阵不等式,克服了广义系统不能直接利用LMI工具箱的弱点,从而和正常系统一样,可以直接使用LMI工具箱求解控制器·算例说明了所给方法的可行性和有效性· 展开更多
关键词 广义T-S模糊系统 不确定参数 状态反馈控制 容错 保性能控制 LMI
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不确定网络化控制系统的鲁棒容错控制 被引量:25
5
作者 郑英 方华京 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期804-807,共4页
提出了网络化控制系统(NCS)的一种建模方法.该方法采用时延估计法和在线取得时延法来获取时变时延,不仅解决了采样时差和时变时延难以估计的难点,而且大大简化了NCS的建模过程.针对NCS中传感器和执行器的失效问题,利用Lyapunov法给出了... 提出了网络化控制系统(NCS)的一种建模方法.该方法采用时延估计法和在线取得时延法来获取时变时延,不仅解决了采样时差和时变时延难以估计的难点,而且大大简化了NCS的建模过程.针对NCS中传感器和执行器的失效问题,利用Lyapunov法给出了一种新的鲁棒容错控制算法.运用该算法设计的控制器可使系统在网络时延、故障和建模误差的共同干扰下依然稳定运行,而且该算法接近于普通的状态反馈设计,便于工程实现.实验结果表明,算法能使系统在传感器失效和建模误差的作用下保持鲁棒稳定性. 展开更多
关键词 网络化控制系统 容错控制 时延 状态反馈
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不确定时滞系统的鲁棒容错控制 被引量:16
6
作者 胡刚 孙继涛 刘永清 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期39-41,共3页
运用LMI方法和矢量不等式方法 ,提出了一种针对不确定时滞系统的鲁棒容错反馈控制设计方法 .利用该方法设计的闭环系统 ,不仅在执行器发生故障时具有完整性 ,而且对于系统的参数不确定性具有鲁棒性 .
关键词 参数不确定性 完整性 反馈设计 不确定时滞系统 容错控制 线性矩阵不等式方法 矢量不等式方法
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卫星姿态容错控制系统的鲁棒自适应逆最优控制 被引量:4
7
作者 陈雪芹 耿云海 +1 位作者 王峰 张迎春 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期35-41,共7页
针对卫星姿态控制系统中的执行机构和敏感器故障问题,将系统不确定性参数作为在线估计自适应参数,并考虑系统故障检测与诊断结果的不确定性,基于逆最优原理采用积分反推方法求解辅助系统的自适应控制Lyapunov函数,设计了能够确保原系统... 针对卫星姿态控制系统中的执行机构和敏感器故障问题,将系统不确定性参数作为在线估计自适应参数,并考虑系统故障检测与诊断结果的不确定性,基于逆最优原理采用积分反推方法求解辅助系统的自适应控制Lyapunov函数,设计了能够确保原系统鲁棒稳定的自适应逆最优控制器并给出了详细的证明。最后进行了数学仿真,仿真结果表明文中设计的容错控制方法合理有效。 展开更多
关键词 逆最优 积分反推 容错控制 自适应控制 卫星姿态控制
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少保守性网络化控制系统鲁棒保性能容错控制 被引量:9
8
作者 李炜 王艳飞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期170-178,共9页
研究了一类具有参数不确定性网络化控制系统的鲁棒保性能容错控制问题。同时考虑时变时延和丢包的影响,基于状态多时延模型,推证出了确保闭环系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒保性能容错的时滞依赖充分条件,并以求解线性矩... 研究了一类具有参数不确定性网络化控制系统的鲁棒保性能容错控制问题。同时考虑时变时延和丢包的影响,基于状态多时延模型,推证出了确保闭环系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒保性能容错的时滞依赖充分条件,并以求解线性矩阵不等式(LMIs)的方式给出了最优控制器的设计方法。由于新模型中引入了时延下界,且在证明过程中未进行模型转换和交叉项放大处理,加上适当自由权矩阵的引入,都减少了结果的保守性,提升了容错满意度。最后以一仿真示例验证了文中所述方法的有效性。 展开更多
关键词 控制理论 网络化控制系统 时变时延 丢包 保性能控制 容错控制
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不确定系统的鲁棒容错H_∞控制 被引量:6
9
作者 滕青芳 范多旺 《电光与控制》 北大核心 2007年第6期78-81,112,共5页
针对不确定线性连续系统,研究了执行器失效情况下的鲁棒容错H∞控制问题。利用LMI,给出了不确定线性系统对任意执行器故障均保持渐近稳定且满足给定干扰衰减指标的鲁棒容错H∞控制器存在的充要条件,讨论了参数不确定线性系统的鲁棒容错... 针对不确定线性连续系统,研究了执行器失效情况下的鲁棒容错H∞控制问题。利用LMI,给出了不确定线性系统对任意执行器故障均保持渐近稳定且满足给定干扰衰减指标的鲁棒容错H∞控制器存在的充要条件,讨论了参数不确定线性系统的鲁棒容错H∞控制器的设计问题。根据凸优化理论,进一步给出了鲁棒容错最优H∞控制器的线性凸优化设计算法和设计步骤。采用所设计的状态反馈控制器,当任意执行器出现故障时,闭环系统仍保持渐近稳定且满足给定的干扰衰减性能指标。数值仿真例子验证了该设计方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 容错控制 H∞控制 执行器故障 不确定系统 LMI
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一类非线性不确定时滞系统的鲁棒容错控制 被引量:3
10
作者 李志宇 蔡俊伟 胡寿松 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A02期115-118,共4页
基于Lyapunov稳定性理论,针对一类具有非线性不确定的时滞系统,提出了鲁棒容错控制器的设计方法.就传感器失效故障和执行器失效故障2种情况,在非线性不确定性满足增益有界条件下,通过求解线性矩阵不等式(LMI)分别给出了在正常情况下和... 基于Lyapunov稳定性理论,针对一类具有非线性不确定的时滞系统,提出了鲁棒容错控制器的设计方法.就传感器失效故障和执行器失效故障2种情况,在非线性不确定性满足增益有界条件下,通过求解线性矩阵不等式(LMI)分别给出了在正常情况下和有失效故障情况下闭环系统都能渐近稳定的充分条件和控制器设计方法.该方法利用LMI可方便地得到容错控制器设计结果.设计实例和仿真结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 不确定性 时滞系统 线性矩阵不等式(LMI) 容错控制
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基于时延准T-S模型的网络化控制系统鲁棒容错控制 被引量:3
11
作者 李炜 蒋栋年 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第3期75-79,共5页
针对具有马尔可夫特性时延的网络化控制系统,基于时延准T-S模型,考虑系统参数不确定性的影响,采用状态反馈控制律,通过构造离散Lyapunov-Krasovskii泛函,推证出确保网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒完整性的充分条... 针对具有马尔可夫特性时延的网络化控制系统,基于时延准T-S模型,考虑系统参数不确定性的影响,采用状态反馈控制律,通过构造离散Lyapunov-Krasovskii泛函,推证出确保网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时具有鲁棒完整性的充分条件,通过求解LMIs给出容错控制器的设计方法.通过仿真实例得到,网络化控制系统在发生执行器失效故障时仍是渐近稳定的,说明该方法对于具有马尔可夫特性时延的影响,不确定网络控制系统在执行器失效故障时具有鲁棒完整性. 展开更多
关键词 网络化控制系统(NCS) T-S模糊模型 容错控制
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卫星姿控系统的鲁棒H_2/H_∞混合控制问题研究 被引量:3
12
作者 刘善伍 张学钢 陈宏宇 《航天控制》 CSCD 北大核心 2017年第4期37-41,共5页
针对一类范数有界不确定性卫星姿态采样系统,研究了鲁棒H_2/H_∞控制问题,给出了卫星姿态控制系统鲁棒稳定的充要条件及相应的鲁棒H_2/H_∞保性能状态反馈控制律和最优鲁棒H_2/H_∞保性能状态反馈控制律,控制律的求取通过借助一类线性... 针对一类范数有界不确定性卫星姿态采样系统,研究了鲁棒H_2/H_∞控制问题,给出了卫星姿态控制系统鲁棒稳定的充要条件及相应的鲁棒H_2/H_∞保性能状态反馈控制律和最优鲁棒H_2/H_∞保性能状态反馈控制律,控制律的求取通过借助一类线性矩阵不等式(LMI),或通过求取满足线性矩阵不等式约束的优化问题,避免了以往使用Lyapunov矩阵求解的保守性。仿真结果表明,系统在受到扰动后仍然是稳定的。 展开更多
关键词 姿态控制 采样系统 H2/H∞控制 线性矩阵不等式
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不确定广义系统的鲁棒容错控制 被引量:4
13
作者 胡刚 谢湘生 《上海海运学院学报》 北大核心 2001年第3期146-148,158,共4页
对一类具有范数有界参数不确定性广义系统 ,运用矩阵不等式方法 ,提出了一种鲁棒容错反馈设计方法。利用该方法设计的闭环系统 ,不仅针对执行器发生故障时具有完整性 。
关键词 参数不确定性 广义系统 完整性 容错控制 矩阵不等式
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城轨列车全自动运行系统噪声子空间鲁棒预测控制方法
14
作者 颜争 兰清群 《山东交通学院学报》 CAS 2024年第1期15-22,共8页
为建立与实际运行状态更吻合、预测精确度更高的城轨列车全自动运行(fully automatic operation, FAO)系统预测控制模型,根据城轨列车运行的历史数据,综合考虑城轨列车运行过程中的噪声干扰,采用子空间辨识方法得到含噪声的预测控制模型... 为建立与实际运行状态更吻合、预测精确度更高的城轨列车全自动运行(fully automatic operation, FAO)系统预测控制模型,根据城轨列车运行的历史数据,综合考虑城轨列车运行过程中的噪声干扰,采用子空间辨识方法得到含噪声的预测控制模型,控制过程不断加入实时采集的数据,迭代模型辨识的历史数据,在线更新模型参数,得到抗干扰能力较强的城轨列车FAO系统噪声子空间鲁棒预测控制器。分别采用幅值为0、2、5、10 km/h的随机干扰噪声,在软件MATLAB中进行仿真试验,对比分析城轨列车FAO系统噪声子空间鲁棒预测器与传统子空间预测控制器的预测精度。结果表明:在随机噪声干扰下,城轨列车FAO系统噪声子空间鲁棒预测控制器的预测精度较高,噪声幅值为10 km/h时预测精度比传统子空间预测控制器提高14.21%。城轨列车FAO系统噪声子空间鲁棒预测控制器可在强干扰运行状态下高精度跟踪给定运行曲线。 展开更多
关键词 城轨列车 FAO系统 噪声子空间 预测控制
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一类时滞不确定系统鲁棒容错控制方法
15
作者 陈雪芹 王峰 +1 位作者 李冬柏 耿云海 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期14-19,共6页
为提高故障系统的性能,研究了一类时滞不确定系统的鲁棒容错控制问题.针对一类典型的线性时滞不确定系统中执行机构和敏感器发生可修复故障的情况,采用线性矩阵不等式(LMI)方法,设计一种输出反馈H∞鲁棒容错控制方法,使得系统利用余下... 为提高故障系统的性能,研究了一类时滞不确定系统的鲁棒容错控制问题.针对一类典型的线性时滞不确定系统中执行机构和敏感器发生可修复故障的情况,采用线性矩阵不等式(LMI)方法,设计一种输出反馈H∞鲁棒容错控制方法,使得系统利用余下的部件仍然能稳定工作,并满足给定系统指标.将该方法在卫星姿态闭环控制系统中进行了数学仿真验证. 展开更多
关键词 LMI H∞控制 容错控制 卫星姿态控制
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倒立摆系统的鲁棒H_∞加权混合控制 被引量:2
16
作者 杜璧秀 《现代电子技术》 2013年第2期77-79,82,共4页
为了建立控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台,研究了存在结构参数不确定性和具有干扰信号的倒立摆系统。首先将该系统分解为摆杆控制系统和小车控制系统。摆杆控制系统采用T S模糊模型来描述,利用系统的不确定性把系统表示... 为了建立控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台,研究了存在结构参数不确定性和具有干扰信号的倒立摆系统。首先将该系统分解为摆杆控制系统和小车控制系统。摆杆控制系统采用T S模糊模型来描述,利用系统的不确定性把系统表示成不确定系统的形式,采用鲁棒H_∞控制策略及LMI优化算法解算出反馈值,并设计出全局渐进稳定的模糊模型;小车控制系统则采用对位置误差和小车速度进行模糊化计算的方法,再利用模糊控制器进行处理计算,并最终得出控制量。最后再对两个系统进行加权混合控制。对倒立摆系统进行外加干扰信号、给定平移指令以及参数摄动等实验时,系统均可以在0.4 s的时间内取得良好的控制效果。实验结果表明:提出的加权控制方法具有较强的鲁棒稳定性和良好的抗干扰性能,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 倒立摆系统 TS模糊控制 镇定 参数不稳定性 线性矩阵不等式
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基于输出反馈的网络化控制系统鲁棒容错控制
17
作者 李炜 张建全 李亚洁 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第1期71-76,共6页
研究一类具有时延不确定性网络化控制系统的鲁棒容错控制问题.基于网络化控制系统时延模型,应用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,采用输出反馈控制策略,推证出保证闭环网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时仍渐进稳定的的充分条件... 研究一类具有时延不确定性网络化控制系统的鲁棒容错控制问题.基于网络化控制系统时延模型,应用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,采用输出反馈控制策略,推证出保证闭环网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时仍渐进稳定的的充分条件,给出容错控制器的设计方法,最后以仿真算例得到系统零状态响应曲线,分析曲线所得结论说明此方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 网络化控制系统 容错控制 输出反馈 不确定时延 线性矩阵不等式
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线性时变不确定系统的H∞鲁棒容错控制及应用
18
作者 吴方向 史忠科 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第B12期112-115,共4页
基于Riccati方程方法,研究了线性时谱不确定系统在多传感器失效情况下的鲁棒容错控制问题,给出了该问题控制器存在的充分条件和设计方法,所得到的静态反馈控制器不仅使闭环不确定系统对多传感器换效具有鲁棒容错能力,而且将干扰抑... 基于Riccati方程方法,研究了线性时谱不确定系统在多传感器失效情况下的鲁棒容错控制问题,给出了该问题控制器存在的充分条件和设计方法,所得到的静态反馈控制器不仅使闭环不确定系统对多传感器换效具有鲁棒容错能力,而且将干扰抑制到一定的水平,最后将本文的方法应用于某飞机飞行控制器的设计。 展开更多
关键词 容错控制 Riccati方程广法 飞行控制 容错能力 线性时变不确定系统 可靠性控制
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混合变时延中立型控制系统的鲁棒稳定性新准则
19
作者 王婷 李涛 +1 位作者 费树岷 杨欣 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期274-279,共6页
研究了具有混合区间变时延和分式不确定性的中立型控制系统的鲁棒稳定性.首先,在系统参数不确定性不存在时,通过构造改进型的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用Jesnen积分不等式并引入少量自由权矩阵,综合矩阵凸组合与交互式凸组合等方法,... 研究了具有混合区间变时延和分式不确定性的中立型控制系统的鲁棒稳定性.首先,在系统参数不确定性不存在时,通过构造改进型的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用Jesnen积分不等式并引入少量自由权矩阵,综合矩阵凸组合与交互式凸组合等方法,有效估计了Lyapunov-Krasovskii泛函导函数上界,并基于线性矩阵不等式建立了时延相关的渐近稳定性判据.考虑系统参数具有不确定性时,通过引入改进的有界实引理,给出了系统的鲁棒稳定性准则,且易于借助Matlab工具箱中的LMI进行验证.数值算例和比较结果说明该准则的保守性较弱. 展开更多
关键词 中立型控制系统 时延导数相关 稳定性 不确定性 线性矩阵不等式
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不确定时滞非线性混沌系统的鲁棒容错控制
20
作者 楼旭阳 崔宝同 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期154-156,共3页
研究了不确定时滞非线性混沌的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov泛函,运用线性矩阵不等式(LMI)的方法,利用不稳定不动点的控制,引入一种带时滞的状态反馈控制律,对传感器或执行器失效的情况,证明了一类非线性不确定时滞混沌系统对于传感... 研究了不确定时滞非线性混沌的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov泛函,运用线性矩阵不等式(LMI)的方法,利用不稳定不动点的控制,引入一种带时滞的状态反馈控制律,对传感器或执行器失效的情况,证明了一类非线性不确定时滞混沌系统对于传感器和执行器故障都具有完整性.结果表明,所给出的控制律不但可以实现对某些传感器故障的容错,而且在正常和故障情况下对于传感器和执行器故障都具有完整性. 展开更多
关键词 非线性混沌系统 不确定性 线性矩阵不等式 容错控制
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