广义双线性系统的故障诊断与容错控制

论文摘要

广义双线性系统是最接近广义线性系统的一类广义非线性系统,非线性系统的故障诊断与容错控制一直是控制领域研究的热点与难点。本文的主要工作就是研究广义双线性系统的故障诊断与容错控制。首先,本文回顾了双线性系统近年来理论研究的成果与发展,总结了故障诊断与容错控制的研究对象与方法。接下来,重点讨论了基于状态观测器的广义双线性系统故障诊断方法。给出了PID状态观测器与基于未知输入状态观测器的存在条件和设计方法。并把结论应用到系统故障诊断中去。仿真结果验证了方法的有效性。最后,本文介绍了基于H_∞理论的系统容错控制的概念。给出了实现广义双线性系统容错控制的状态反馈控制器与输出反馈控制器的存在条件,保证设计的反馈控制器在正常情况下和存在执行器故障的情况下,都能使闭环系统渐进稳定,且闭环输入输出信号满足H_∞性能指标,从而实现系统的容错控制。最后的仿真结果证明了结论的正确性。

论文目录

• 第一章绪论
• 1.1 双线性系统近年来的理论研究与发展
• 1.2 故障诊断与容错控制
• 1.2.1 非线性系统的故障检测与诊断技术
• 1.2.2 容错控制技术
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 广义双线性系统PID 观测器设计及故障诊断
• 2.1 广义双线性系统PID 观测器设计
• 2.2 基于 PID 观测器的正常双线性系统故障诊断
• 2.3 仿真算例
• 第三章 未知输入状态观测器设计及故障诊断
• 3.1 未知输入状态观测器设计
• 3.2 基于未知输入状态观测器的系统故障诊断
• 3.2.1 在正常双线性系统中的应用
• 3.2.2 在广义双线性系统中的应用
• ∞控制'>第四章 广义双线性系统的H_∞控制
• ∞控制问题'>4.1 非线性系统的H_∞控制问题
• ∞控制'>4.2 基于状态反馈的广义双线性系统H_∞控制
• ∞控制'>4.3 基于输出反馈的广义双线性系统H_∞控制
• ∞理论的广义双线性系统容错控制'>第五章 基于H_∞理论的广义双线性系统容错控制
• ∞理论的系统容错控制'>5.1 基于状态反馈H_∞理论的系统容错控制
• ∞理论的系统容错控制'>5.2 基于输出反馈H_∞理论的系统容错控制
• 第六章 总结
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢