摘要：研究了一类带有执行器故障的T-S模糊系统的容错跟踪控制问题。设计中,把模糊控制与自适应控制相结合,提出了一种新的容错控制方法。该控制器由正常控制器和一个自适应控制器组成,能够使得闭环系统稳定,故障状态模型渐近跟踪正常模型,并获得优化的控制性能。应用Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,给出和证明了带有执行器故障的T-S模糊系统的稳定的充分条件。仿真结果进一步验证了所提出的方法的有效性。

摘要：针对四旋翼无人机执行器故障下的轨迹跟踪问题,提出一种基于模糊增益滑模的自适应容错控制方法.首先,针对直接控制通道利用自适应机构在线估计执行器故障并加以补偿,采用基于模糊增益的滑模控制器设计可调控制器以满足鲁棒性要求.针对间接驱动通道设计基于模糊增益的滑模控制器,从而实现无人机全通道的容错控制设计,该方法具有良好的容错能力的同时,能很好地抑制系统颤振,获得平滑的控制信号.最后,对四旋翼无人机在不同控制器下的轨迹追踪性能进行了对比仿真,结果表明,系统在故障以及扰动下具有良好的飞行性能.

摘要：针对含有执行器故障的不确定广义系统,研究了利用区间观测器实现故障检测的方法。假设执行器故障不存在,讨论广义系统区间观测器设计方法,通过两次变换,将区间观测器设计转化为求解Sylvester方程的形式;利用区间观测器的输出构造系统不含执行器故障时的输出上下界,以系统输出是否超出所构造的上下界来实现执行器故障检测;实例仿真说明了所提方法的正确性和有效性。

摘要：研究了一类带有Markovian跳变参数和执行器故障的切换LPV系统的有限时间可靠控制问题.考虑的子系统都是参变子系统,更具有一般性.同时把此类系统要求转移概率完全已知的条件放宽到了转移概率部分未知的情形,具有更少的保守性.首先,给出了保证带有Markovian跳变参数的切换LPV系统有限时间稳定的充分条件.然后,提出了带有Markovian跳变参数和执行器故障的切换LPV系统的有限时间可靠控制问题,并设计了一个有限时间可靠控制器.最后,数值算例说明了所得结果的有效性.

摘要：现代控制系统的安全性与可靠性是各领域研究的热点之一,系统故障诊断与估计的方法越来越引起人们的重视。针对一类含有外部扰动的非线性系统,研究了系统执行器故障估计问题。通过设计一种增广系统观测器对原系统中的执行器故障进行估计;考虑到系统中的非线性扰动项,利用线性矩阵不等式(LMI)方法给出了观测器存在的充分条件并保证误差系统渐近稳定。同时,通过设定性能指标减少了外部扰动对执行器故障估计的影响;通过数值算例验证了执行器故障估计方法的有效性,表明该估计方法能够较好的对系统中的执行器故障进行鲁棒估计。

摘要：针对空间机械臂系统执行器鲁棒故障诊断问题,提出一种基于改进的自适应超螺旋观测器故障诊断方法。为抑制复杂空间环境引起的外部干扰对故障诊断结果的影响,在经典超螺旋观测器的基础上引入观测器参数自适应调整算法,同时解决观测器参数过估计问题与噪声扩展问题。此外,引入小于1的分数幂和线性比例项来提高观测器的平滑性和快速性,进一步改善故障诊断效果。基于Moreno-Lyapunov函数算法分析了观测器的有限时间稳定性,证明了观测器的估计误差可以在有限时间内收敛至包含原点的邻域内,提出残差生成方法并设计了基于自适应阈值的故障诊断策略。最后,结合小行星采样空间三连杆机械臂算例,通过仿真验证了所提方法的有效性。

摘要：讨论利用线性二次型(LQR)调节器理论针对执行器故障情形下的容错控制器的设计方法,解决了在给定稳定裕度下,具有执行器容错功能的状态反馈控制器的设计问题,推导并得出设计该类控制器的基本定理、基本原则和计算方法,并采用Matlab语言进行了算法的仿真和验证.

摘要：为使悬架系统在执行器故障下仍能稳定运行,针对一类执行器存在故障的汽车半车主动悬架系统提出自适应控制方法。在提出的控制框架下,汽车半车主动悬架系统分为两个子系统;基于第1个子系统设计控制器,第2个子系统为悬架系统的零动态;针对第1个子系统提出了受限控制和自适应的方法,针对第2个子系统提出了与零动态相对应的稳定性分析方法。结果表明:受限控制方法确保了系统重要状态性能受限,自适应方法解决了执行器故障带来的不利影响,并且稳定性分析方法保证了系统状态最终一致有界;仿真结果证明了所设计控制器的有效性。

摘要：针对多智能体系统中邻居节点间通信资源受限的情况,研究基于动态事件触发通信协议的多智能体系统自适应可靠一致性控制问题.首先,设计一种基于自适应参数估计技术的容错控制策略,来应对未知执行器故障.其次,提出一种新型动态事件触发函数,通过增加具有自适应调节能力的动态变量来延长事件触发间隔.在此基础上,证明在智能体之间非连续通信的情况下,所提方法仅依靠智能体与邻居在触发时刻的交互信息就可以确保一致性误差的收敛.此外,从理论上说明智能体间的事件触发通信不存在芝诺现象.最后,针对无人船编队系统开展仿真,结果能够说明所提自适应事件触发可靠控制方法的有效性.

摘要：为解决四旋翼无人机编队飞行过程中易受到外部干扰、空气阻力、执行器故障等不确定因素影响的问题,提出了一种基于补偿函数观测器(CFO)的递归非奇异终端滑模控制(RNTSMC)方法来提高四旋翼无人机编队系统性能。首先,引入具有高精度估计的补偿函数观测器,实时估计外部干扰、执行器故障等信息,通过设计递归积分终端滑模面改进非奇异终端滑模面等效控制器对估计信息进行补偿控制,并给定滑模面初始值,保证两滑模面依次连续到达平衡点,确保跟踪误差在有限的时间内快速收敛到0。其次,根据长机-僚机法建立编队模型,基于滑模控制理论,设计编队协同控制器,保证无人机编队完成飞行任务。最后,通过对比仿真结果表明,该方法对四旋翼无人机编队具有良好的容错性能。