导读:本文包含了被动容错控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非线性网络化控制系统,容错控制,离散事件触发通讯机制,非脆弱控制
被动容错控制论文文献综述
张晓燕[1]（2019）在《DETCS下NNCS主-被动混合容错控制研究》一文中研究指出对于可能发生执行器故障的非线性网络化控制系统(NNCS),考虑系统会受到外界有限能量扰动的影响,以及控制器可能存在参数摄动的情形,采用主-被动混合容错控制策略保证系统的运行性能,并引入离散事件触发通讯机制(DETCS)节约网络资源,提高系统的控制质量(QoP)和通讯服务质量(QoS)。论文的主要研究内容如下:1)针对NNCS,基于T-S模糊模型建立集事件触发条件、网络诱导时延及执行器故障于一体的数学模型;进一步考虑到控制器可能存在参数摄动,且系统受到外界有限能量扰动的影响,建立受扰NNCS闭环故障模型;同时利用平行分布补偿原理设计符合NNCS特性的容错控制律。2)基于1)中建立的模型,设计被动?-稳定容错控制器使闭环系统对提前预知的故障具有鲁棒性,同时离线设计的故障检测观测器利用源源不断的周期采样信号实时检测系统可能发生的故障,若得到未知故障大小,一方面由被动容错控制器增益防止系统性能恶化,一方面根据故障信息迅速补偿,确保系统具有?-稳定性能。3)实际工业系统面临的问题不仅仅是执行器可能发生故障而影响系统运行的稳定性,不可避免地会受到外界有限能量扰动的刺激,以及控制器元件可能存在参数摄动等不利因素的影响,因此提出主-被动混合非脆弱H_?容错控制策略,使得NNCS在执行器发生已知或未知故障时都保持渐近稳定,并对外界有限能量扰动具有一定的抗干扰能力。4)为了在保证系统控制性能的基础上进一步提高网络通讯服务质量,将事件发生器置于采样器与故障检测观测器之间,不再直接利用周期采样信号估计故障,而是考虑信息的非均匀传输建立故障NNCS增广模型。首先离线设计被动容错控制律,继而采用事件发生器输出的非均匀信号集成设计故障检测与动态调节机制,使系统在发生执行器故障时既能节约网络资源,又尽可能保持无故障时的性能。5)最后在MATLAB仿真平台上对上述所有理论推导进行了仿真验证。文中所设计的故障检测模块能有效估计故障;对比同一模型在被动容错控制(PFTC)、主动容错控制(AFTC)及主-被动混合容错控制下的响应曲线,发现混合容错控制方案能有效结合PFTC和AFTC的优点,使系统对集内/外故障均具有容错能力;同时,引入的DETCS极大地节约了网络通讯资源,提高了资源利用率。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-06-02）
张丽萍,弓栋梁[2]（2017）在《基于H_2/H_∞控制的汽车主动悬架被动容错控制》一文中研究指出针对悬架系统的刚度、阻尼参数摄动和作动器增益损失故障,考虑悬架系统的时域硬约束,运用线性矩阵不等式(LMI)技术,提出了一种基于H_2/H_∞状态反馈控制的主动悬架被动容错控制策略。以半车模型为例,设计了主动悬架的被动容错控制器。分别在主动悬架系统无故障和故障模式下进行了仿真分析,结果表明,所提出的控制策略对悬架系统的故障具有鲁棒性,能够提升其乘坐舒适性。(本文来源于《汽车技术》期刊2017年11期）
谢梦雷,魏先利,王欢[3]（2017）在《基于自抗扰的无人飞行器舵面损伤被动容错控制》一文中研究指出针对无人飞行器舵面损伤故障引起的气动参数大范围变化,采用线性自抗扰控制技术,将舵面损伤故障引起的被控对象特性变化,当作参数的有界摄动进行实时估计和补偿,将被控对象整定成不受特性变化影响的标称对象,实现对舵面损伤故障的被动容错控制。提出了一种基于频域分析的参数比值整定原则,保证控制器在舵面正常和故障两种情况下的鲁棒性和动态性能,仿真结果校验了该方法的有效性。(本文来源于《战术导弹技术》期刊2017年06期）
王君,姚晓婉,李炜[4]（2017）在《事件触发机制下NNCS的主被动混合容错控制》一文中研究指出考虑到具有时变时延的实际NCS的非线性特性以及执行器发生失效故障的随机性,研究了离散事件触发机制下NNCS主被动混合容错控制.首先通过T-S模糊模型建模,并利用并行分布补偿方案以及构造Lyaounov-Krasovskii泛函等方法,基于H∞控制思想,设计了故障检测观测器,以实现对故障的在线检测;然后通过离线设计的被动容错控制器确保在已知故障发生时系统保持稳定,在未知故障发生初期,能减缓系统性能下降的速度,并通过重构控制器来补偿未知故障对系统的影响;最后通过一个仿真算例验证了离散事件触发方式对网络资源的节约性以及所采用方法的有效性.(本文来源于《兰州理工大学学报》期刊2017年05期）
姚晓婉[5]（2017）在《离散事件触发通讯机制下NNCS主—被动混合鲁棒容错控制研究》一文中研究指出近年来,网络控制早已成为控制领域中的一个热门研究方向。然而,网络化控制系统(Networked Control System,NCS)中存在的问题是比较复杂的,如:网络诱导时延、数据丢包、模型不确定性、有限网络资源的浪费等现象的存在以及随时可能发生的各种故障,均会导致系统性能下降甚至使系统变得不稳定。除此以外,由于在实际的工业系统中或多或少都存在着非线性特性,因此,通过容错控制设计使非线性NCS(Nonlinear NCS,NNCS)具有较高的安全可靠性,具有深远的意义。现有的NNCS容错控制研究中,基本可以分为两大类:被动容错控制(Passive Fault-Tolerant Control,PFTC)和主动容错控制(Active Fault-Tolerant Control,AFTC)。尽管这两种方法有各自独特的优点,但是前者的保守性较大,无法对未知故障进行有效容错,而后者在进行控制器重组/重构时,无法保证系统在此期间的稳定性。除此以外,现存成果大多采用“时间触发通讯机制”(Periodic Time-Triggered Communication Scheme,PTTCS),数据的传输间隔等周期,这一特性无疑会造成无效数据的传输,严重浪费本来就有限的网络资源,更加加剧网络诱导时延和丢包现象的发生。基于此,本文以一类具有时变时延和外界有限能量扰动的不确定NNCS为研究对象,采用更加节约资源的“离散事件触发通讯机制”(Discrete Event-Triggered Communication Scheme,DETCS),在执行器任意失效故障情形下,从系统建模、观测器与控制器的设计与分析、DETCS与控制器协同设计等方面研究了DETCS下NNCS主-被动混合鲁棒容错控制问题。主要研究内容包括以下几个方面:1)DETCS下闭环故障NNCS建模本文引入一种与系统状态息息相关的DETCS,同时具体考虑到网络诱导时延和外界有限能量扰动的实际存在,以T-S模糊模型为基础,分别建立了标称、不确定以及不确定受扰闭环故障NNCS模型。2)NNCS主-被动混合容错控制与DETCS协同设计研究在上述所建立模型的基础上,利用并行分布补偿方案(Parallel Distributed Compensation,PDC)以及构造适当的Lyapunov-Krasovskii泛函等方法,推证出了在DETCS下使NNCS具有完整性、鲁棒容错以及鲁棒H_∞容错的时滞/事件依赖充分条件;同时以线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)形式给出了主-被动混合容错控制器与DETCS协同设计的求解方法,并基于H_∞控制思想设计了故障检测观测器(Fault Detection Observer,FDO),以实现对故障的在线检测;随后设计了PFTC和AFTC,使得在发生已知故障类型时,系统能够维持自身的稳定性,在发生未知故障类型初期阶段,通过PFTC的作用能够降低系统性能下降的速度,为FDD子系统检测准确的故障信息以及AFTC的重组/重构赢得宝贵的时间,一旦得到准确的故障信息,AFTC将立即重构新的控制器用以补偿未知故障对系统性能带来的影响,进而维持系统的稳定性。3)DETCS下不确定NNCS主-被动混合鲁棒H_∞容错控制器无冲击切换研究考虑到在不同控制器之间进行切换时,由于控制信号不匹配而容易影响控制器的性能,进而影响到系统安全的问题。因此,在NNCS主-被动混合鲁棒H_∞容错控制器的设计中需要考虑重构控制器的平滑切换问题。通过引入适当的平滑切换函数,实现了切换瞬间控制器信号的匹配,减小了切换时的抖动以及跳变现象,从而保证了在执行器任意失效故障情况下系统的安全性。4)DETCS下NNCS主-被动混合容错控制仿真程序的设计与实现针对上述研究,仿真结果表明采用文中所设计的FDO可以准确地检测出故障信息;通过对AFTC、PFTC和主-被动混合容错控制器的效果比较,发现文中所设计的混合容错控制器的性能优于两者中的任何一个:即对已知/未知故障类型的故障均能实现有效容错;平滑切换函数的恰当选择实现了控制器之间的“无冲击”切换;除此之外,事件触发条件的引入大大节约了有限的网络资源,提高了网络资源的利用效率。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2017-06-08）
王君,李淑真,李炜[6]（2017）在《基于事件触发机制的NCS主被动混合鲁棒H_∞容错控制》一文中研究指出研究了在离散事件触发机制(DETCS)条件下,网络化控制系统(NCS)的主被动混合鲁棒H_∞容错控制设计方法.针对具有时变时延的不确定线性NCS,在受到外部有限能量扰动的影响下,基于离散事件触发通讯机制,分别设计了正常控制器和被动鲁棒H_∞容错控制器:正常控制器使系统正常运行时能具备良好的动态性能;而当系统发生故障时,通过瞬态切换函数切换至被动鲁棒H_∞容错控制器,确保系统在已知故障发生时不仅稳定而且具有一定的H_∞扰动抑制性能,未知故障发生初期减缓系统性能下降速度.同时,设计了鲁棒H_∞故障检测观测器,实时检测故障,利用自适应补偿控制消除未知故障对系统的影响.最后通过仿真算例验证了所提方法的可行性.(本文来源于《信息与控制》期刊2017年02期）
王君,李淑真,李炜[7]（2016）在《NCS的事件触发通讯机制与主被动混合鲁棒容错控制设计》一文中研究指出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.(本文来源于《兰州理工大学学报》期刊2016年06期）
李淑真[8]（2016）在《事件触发机制下线性NCS主—被动混合容错控制研究》一文中研究指出网络化控制系统(Network Control System,NCS)是一种通过有限的数字通信网络在传感器、执行器和控制器之间进行信息传输的空间分布式系统。在许多实际的NCS中,由于种种原因系统模型总是存在着不确定性,而信息在网络中传输又不可避免地出现时延、丢包等问题,作为控制系统的组成部件,执行器或传感器也随时可能发生各种故障,导致控制系统的性能下降甚至不稳定,因此将容错控制技术引入到NCS的安全性和可靠性的研究中日益受到人们的广泛关注。容错控制主要分为被动容错控制(PFTC)和主动容错控制(AFTC),PFTC是利用鲁棒控制技术使系统对集内故障不敏感,但是由于系统正常和故障时控制器是同一个控制增益,保守性较大。AFTC方法是针对在线估计故障结果重组或重构新的控制器,由于在线估计故障和控制器的重组或重构需要时间,因此AFTC实时性较差。离散事件触发机制是给定事件触发条件,通过判断该条件成立与否决定信息是否传输,而网络诱导时延产生的根本原因是有限的网络带宽,引入离散事件触发机制可以明显降低通讯负载维持系统稳定。目前针对事件触发机制下的NCS容错控制的研究主要集中在PFTC以及滤波器的设计。由此为了有效的节约网络资源并结合主动和被动的优缺点设计基于事件触发机制的混合控制器就可能成为人们研究的主要方向。鉴于此,本文针对具有时变时延的线性不确定NCS,基于事件触发机制,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问题。总体概略如下:1)基于事件触发机制研究标称线性NCS的主被动混合容错控制问题针对具有时变时延的标称线性NCS,首先分别基于独立事件发生器和带有事件发生器的智能传感器(集成事件发生器),建立故障系统模型,设计使系统在发生故障集以内故障时稳定的被动容错控制器。同时设计故障诊断观测器估计任意执行器失效故障的大小,一旦获得准确的故障信息立即重构控制器以补偿故障的影响,最后通过仿真对比独立事件发生器和集成事件发生器下数据传送量,为后续在离散事件触发机制下的主被动混合鲁棒容错控制研究奠定了基础。2)基于事件触发机制研究线性不确定NCS的主被动混合鲁棒容错控制问题针对具有时变时延的线性不确定NCS,建立基于离散事件触发通讯机制的NCS故障模型,并基于H_∞控制思想,设计了鲁棒故障检测观测器;离线设计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。3)基于事件触发机制研究线性不确定NCS主被动切换鲁棒H_∞容错控制问题针对具有时变时延的线性不确定NCS,在受到外部有限能量扰动的影响下,基于离散事件触发通讯机制,分别设计正常控制器和被动鲁棒H_∞容错控制器,使系统正常运行时能具备良好的动态性能,当系统发生故障时,通过瞬态切换函数平滑切换至被动鲁棒H_∞容错控制器,确保系统在已知故障发生时不仅稳定而且具有一定的H_∞扰动抑制性能,未知故障发生初期减缓系统性能下降速度;同时设计鲁棒H_∞故障检测观测器,实时检测故障,利用自适应补偿控制消除未知故障对系统的影响。4)在以上研究的基础上,采用仿真实例对所有系统的被动容错控制器、主动容错控制器、混合容错控制器和切换函数设计的结果分别进行了仿真研究以及系统性能的影响分析,其结果表明文中所得结论是正确有效的。对于上述研究结论,仿真结果表明,在传感器端引入事件发生器,在节约网络资源的情况下,实现了具有时变时延线性不确定NCS的故障估计与主被动混合鲁棒容错控制集成设计的研究。所提出的基于观测器的故障诊断方法可以有效的诊断任意故障,在系统运行中所发生的不同情形,采用状态反馈控制策略,设计的主被动混合鲁棒容错控制器,使得系统无论是在正常运行状态还是发生执行器任意故障不但渐近稳定都具有良好动态性能。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2016-05-16）
王君,李淑真,李炜[9]（2015）在《基于事件触发的线性网络化控制系统主-被动混合容错控制设计》一文中研究指出针对一类具有时变时延的线性网络化控制系统(NCS),在离散事件触发通信机制下,研究了执行器任意失效故障的主-被动混合容错控制问题.建立了基于事件触发机制的闭环故障系统模型,设计了能使系统在发生故障集以内的故障时稳定的被动容错控制器.同时,设计故障诊断观测器估计任意执行器失效故障的大小,一旦获得准确的故障信息,立即重构控制器以补偿故障的影响.所设计的主-被动混合容错控制器在执行器任意失效故障下,不但能使系统稳定而且具有良好的控制性能.仿真算例验证了本文方法可在确保故障系统稳定的前提下能有效地节约网络通信资源.(本文来源于《上海应用技术学院学报(自然科学版)》期刊2015年02期）
傅强[10]（2013）在《航空发动机被动容错控制系统鲁棒性设计》一文中研究指出针对航空发动机发生故障时系统的容错能力问题,设计了基于特征结构配置方法的容错控制系统。首先分析了被动容错控制的特点和优点,然后采用特征结构配置的方法,在配置系统极点的同时,还配置系统的特征向量,并对系统进行重新调节以获得整个系统在故障发生后的稳定性与可靠性,给出了特征结构配置方法的具体设计步骤。最后,针对某型航空发动机的设计工况点模拟系统发生故障,即参数发生摄动时,对所设计的容错系统鲁棒性进行了分析计算。仿真算例结果表明,所设计的容错系统具有较好的抗干扰能力,即较好的鲁棒性。(本文来源于《测控技术》期刊2013年05期）
被动容错控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对悬架系统的刚度、阻尼参数摄动和作动器增益损失故障,考虑悬架系统的时域硬约束,运用线性矩阵不等式(LMI)技术,提出了一种基于H_2/H_∞状态反馈控制的主动悬架被动容错控制策略。以半车模型为例,设计了主动悬架的被动容错控制器。分别在主动悬架系统无故障和故障模式下进行了仿真分析,结果表明,所提出的控制策略对悬架系统的故障具有鲁棒性,能够提升其乘坐舒适性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
被动容错控制论文参考文献
[1].张晓燕.DETCS下NNCS主-被动混合容错控制研究[D].兰州理工大学.2019
[2].张丽萍,弓栋梁.基于H_2/H_∞控制的汽车主动悬架被动容错控制[J].汽车技术.2017
[3].谢梦雷,魏先利,王欢.基于自抗扰的无人飞行器舵面损伤被动容错控制[J].战术导弹技术.2017
[4].王君,姚晓婉,李炜.事件触发机制下NNCS的主被动混合容错控制[J].兰州理工大学学报.2017
[5].姚晓婉.离散事件触发通讯机制下NNCS主—被动混合鲁棒容错控制研究[D].兰州理工大学.2017
[6].王君,李淑真,李炜.基于事件触发机制的NCS主被动混合鲁棒H_∞容错控制[J].信息与控制.2017
[7].王君,李淑真,李炜.NCS的事件触发通讯机制与主被动混合鲁棒容错控制设计[J].兰州理工大学学报.2016
[8].李淑真.事件触发机制下线性NCS主—被动混合容错控制研究[D].兰州理工大学.2016
[9].王君,李淑真,李炜.基于事件触发的线性网络化控制系统主-被动混合容错控制设计[J].上海应用技术学院学报(自然科学版).2015
[10].傅强.航空发动机被动容错控制系统鲁棒性设计[J].测控技术.2013
标签：非线性网络化控制系统; 容错控制; 离散事件触发通讯机制; 非脆弱控制;