摘要：针对机器人多关节手臂容易出现卡死、饱和及损伤等故障影响控制精度的问题,利用设计的故障观测器提出了一种最优容错控制律。首先根据机器人多关节手臂末端的空间位置与各关节转动角度的关系,建立了机器人多关节手臂的故障模型;然后定义了多关节手臂的转角和接触力的跟踪误差,并设计了故障观测器,通过引入径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络估计出模型参数;最后根据动态规划的思想,建立了综合位置/接触力跟踪误差和故障的机器人多关节手臂性能指标矩阵,并设计了包含Hamiltonian方程的容错控制律,利用RBF神经网络求解出最优的性能指标,从而得到最优的容错控制律。仿真结果表明,设计的最优容错控制律能够克服各类故障带来的影响,故障估计的最大误差仅为0.09 N·m,位置跟踪的最大误差仅为0.14 cm,接触力控制的最大误差仅为0.18 N,验证了设计方法的可行性。六自由度多关节手臂测试结果表明,在8个空间坐标上定位的最大误差仅为0.17 cm,接触力的最大误差仅为0.22 N,从而验证了设计的最优容错控制律具有优越的工程实用性。

摘要：轮胎故障是造成交通事故的主要原因之一 .但是目前大多数轮胎故障监测方法由于需要使用各种复杂的传感器因此制造代价高昂且不可靠 .为此 ,提出了一种新型实用的轮胎故障观测器 .基于考虑外界不确定干扰的新型动态轮胎 /路面磨擦模型 ,该观测器仅仅使用汽车驱动力及轮胎转速数据 ,跟踪估计轮胎 /路面磨擦系数的变化 ,并通过对磨擦状况的分析对轮胎状态做出合理的判断 .由于转速传感器是汽车防滑刹车控制系统 (ABS)的基本组成部分 ,因此该观测器可与ABS结合工作 ,低成本的实现轮胎故障监测 .

摘要：针对未知但有界扰动和噪声的线性时不变系统,提出一种基于向量集逆区间滤波的执行器故障观测器设计方法,以实现噪声未知但有界环境下的故障区间估计.通过将执行器故障视为增广状态向量,构造与原系统等价的增广系统;基于增广系统设计故障观测器,得到系统执行器故障的区间估计,同时利用多时刻的测量输出进行区间滤波;采用观测器估计区间和集逆收缩区间的交集,得到更紧致的当前时刻的状态区间,降低区间计算的包裹效应.仿真实例验证了所提方法的有效性和实用性.

摘要：给出一种对ｎ阶系统的ｍ个传感器进行故障检测与分离的技术，其原理是用参数敏感法推导出线性系统故障观测器的状态方程与输出方程，在此基础上给出一种频域优化设计方法．

摘要：采用人工神经网络构建了电动机控制系统的故障观测器,以实现动态系统故障的在线诊断与排除,提高系统运行的安全性、可靠性。

摘要：为了提高机器人手臂系统在饱和约束和电机故障下的控制精度,提出了一种最优容错控制策略。首先建立了机器人手臂故障模型,然后设计了故障观测器对故障值进行估计,并提出包含电机故障与饱和约束的性能指标,最终利用神经网络准确估计出性能指标,从而得到了最优容错控制策略。MATLAB环境下仿真结果表明,所设计的最优容错控制策略与自适应容错控制方法相比具有更优的控制效果,能够在0.2 s内稳定跟踪指令信号,最大跟踪误差仅为0.9°,同时输出力矩始终满足饱和约束要求,所设计的故障观测器能够在0.2 s内准确估计出故障值,最大估计误差仅为0.2 N·m,大幅提高了机器人手臂系统的控制精度。

摘要：为了实现对Hex-Rotor无人飞行器执行单元故障的快速准确检测,提高飞行器的安全性和可靠性,提出基于多故障分类的执行单元故障检测与自重构算法.在对执行单元故障进行分类的基础上,建立执行单元升力故障模型,构建基于扩展卡尔曼滤波算法的故障观测器组,实现故障的检测与隔离.利用故障观测器的输出信号,对不同故障进行相应的自重构,设计基于多故障分类的自重构控制算法.通过理论分析、数值仿真和实际飞行,验证了提出算法的有效性.结果表明,利用该算法能够快速、准确地完成故障检测与隔离,在故障条件下保证飞行器姿态控制的稳定性.

摘要：针对含有外部干扰和突变故障的永磁同步电动机速度跟踪控制问题,本文提出了一种基于抗干扰和故障诊断的反演复合控制策略。首先,本文不仅考虑了系统的外部扰动,而且考虑了突变故障带来的影响,设计了相应的干扰观测器和故障诊断观测器,并可通过直接求解线性矩阵不等式获得其控制增益。然后,设计基于上述观测器的反演复合控制器用于克服非线性的影响,达到满意的鲁棒性。最后,仿真结果表明,本文提出的复合控制器在有效抑制干扰和诊断故障的同时,具有良好的速度跟踪性能。

摘要：为了确保无线网络控制系统运行的可靠性,该文针对由无线传感器网络组成的网络控制系统,设计了基于离散切换系统的故障观测器。假定其可能发生故障,对其进行故障检测研究。通过研究无线传感器网络数据的传输特性,构建了增广故障观测器。将该观测器等效为离散切换系统。利用李雅普诺夫稳定性理论将观测器稳定条件归结为1个线性矩阵不等式,给出了稳定性证明。该观测器能在1s内跟踪上原系统的状态。当系统发生故障时,观测器残差能够迅速发生跳变,从而检测故障。仿真示例验证了该文方法的有效性。

摘要：为了提高无线网络控制系统对故障的灵敏度,该文根据鲁棒控制理论,对一类具有固定拓扑结构的无线网络控制系统的故障检测进行了研究。由于网络中节点的状态受到其它节点的影响,因此该文为每个节点对之间设计了故障观测器来对系统的故障进行检测。通过构建Lyapunov函数,以线性矩阵不等式的方式给出了使误差系统渐进稳定的充分条件,更进一步得到了系统的观测器增益。仿真结果表明,当系统出现故障时,故障观测器能够迅速检测到系统残差的跳变,验证了所提方法的有效性。