导读:本文包含了鲁棒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:离散事件触发通信机制,故障严重程度,网络化控制系统,容错控制
鲁棒容错控制论文文献综述
李炜,陈文婧[1]（2019）在《事件触发非均匀传输NCS少保守性鲁棒H_∞主动优化选择容错控制》一文中研究指出在DETCS下,针对具有执行器故障严重程度可区分的NCS,研究了少保守性鲁棒H_∞容错控制器的离线设计及其在线主动优化选择的主被动融合容错控制问题。首先,应用"偏序"的概念对故障进行严重程度区分,构建了主被动融合容错控制结构框架;其次,基于建立的模型,针对正常、轻微、中度及重度四类不同严重程度故障模式集,通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函,利用改进的Wirtinger不等式、互反凸引理等技术,给出了离线设计少保守性鲁棒H_∞容错控制器集合的方法;然后,在线运行时根据故障诊断的严重程度,按性能最优及少切换的选择策略优化投切对应的容错控制器;最后,通过仿真算例验证了所提方法的可行性和有效性。(本文来源于《计算机应用研究》期刊2019年07期）
李佳津[2]（2019）在《四旋翼飞行器的鲁棒与容错控制系统研究》一文中研究指出由于四旋翼飞行器本身是典型的欠驱动、强耦合、时变、有操作滞后的非线性系统,开发四旋翼飞行器控制系统是一个颇具挑战性的任务。在实际飞行试验中,四个执行器部分失效最为频繁。为了使四旋翼飞行器在有扰动和发生故障时能稳定飞行,本文设计了一种鲁棒与容错飞行控制系统。首先总结了四旋翼飞行器的研究现状与发展前景。接着分析了四旋翼飞行器机械结构和飞行原理,采用牛顿-欧拉方程的方法建立四旋翼飞行器的全状态非线性数学模型,主要包括飞行器的姿态模型、水平位置模型和高度模型。然后再用小扰动线性化方法,将四旋翼飞行器非线性模型解耦成叁个线性子模型,为后面的控制器设计打下基础。同时,分析并建立了四旋翼飞行器的执行器故障模型。针对四旋翼飞行器在实际飞行过程中会有噪声干扰和参数不确定性的情况,采用了模型预测控制的算法设计四旋翼飞行器的鲁棒控制系统。传统的预测控制需要在线优化,因此需要较大的计算量,于是引入的显式预测控制(EMPC)算法将在线优化问题离线化,在线控制时只需要查找相应的控制区域,通过简单地计算就可以得到控制量,因此,该算法非常适合在嵌入式系统上实现。在第二章建立的叁个线性模型的基础上设计了姿态控制器,水平位置控制器和高度控制器,并在仿真平台上对所设计的叁个控制器进行和传统PID对比的仿真实验分析,结果表明EMPC控制器针对噪声干扰和模型参数不确定的情况有很好的鲁棒性。为了保证四旋翼飞行器在实际飞行过程中发生执行器故障时仍然能够保持稳定飞行,将第叁章设计的鲁棒控制系统与时延控制(TDC)相结合用于四旋翼飞行器的容错控制系统。利用时延算法通过一步状态迭代消除故障对系统的影响。通过仿真实验分析了控制器的性能,仿真结果表明,设计的控制系统在执行器部分失效故障情况下的容错控制具有良好的控制性能。最后在有物理引擎的Gazebo环境下仿真实验,进一步说明了算法的有效性和可行性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-26）
王芳,帕孜来·马合木提,张宝伟[3]（2019）在《基于键合图的鲁棒故障诊断及容错控制》一文中研究指出研究了一种基于键合图(BG)建模的混杂系统鲁棒诊断和容错控制算法。在BG理论的基础上,针对混杂系统存在参数不确定性问题。首先,设计了系统鲁棒诊断观测器,将线性分式变化的键合图(BG-LFT)和比例积分(PI)观测器结合实现鲁棒故障诊断和故障估计。该观测器能实时跟踪系统变量的动态行为,有效降低误报率和漏报率,改善检测效果。然后,提出基于状态及故障估计的主动容错控制算法(AFTC),保证系统发生故障时仍能稳定运行。最后,通过仿真验证了该方法的有效性和可行性。(本文来源于《电测与仪表》期刊2019年03期）
高爱杰,刘锋,许燕青,任建平,马草原[4]（2018）在《回热循环微燃机的鲁棒运行及滑模容错控制》一文中研究指出考虑回热循环微型燃气轮机(简称微燃机)控制系统中参数扰动的问题,基于微燃机通用数学模型,建立滑模控制器来增强微燃机系统的鲁棒性和减小参数扰动对控制器的影响。针对微燃机系统长期高温运行导致的燃料调节器故障,构建滑模观测器检测故障的发生。为了保证在确诊突变故障发生后,所设控制器仍能有较好的控制效果,提出了基于滑模变结构理论的容错控制策略。仿真结果验证了所提出的微燃机控制策略在参数扰动和突变故障时都能有较好的控制效果。(本文来源于《控制工程》期刊2018年10期）
陶洪峰,刘艳,杨慧中[5]（2018）在《执行器故障输出时滞双率采样系统的鲁棒迭代学习容错控制》一文中研究指出为了提升一类具有执行器故障和输出端外部有界扰动的输出时滞双率采样系统的可靠性,该文提出了一种鲁棒迭代学习容错控制方法。通过提升技术将带有输出时滞的双率采样系统转化为形式上无时滞的慢速率采样的扩展状态空间模型;基于二维系统理论设计容错控制律,将迭代学习控制过程转化为等价二维Roesser故障模型;分析并优化了系统在时间和批次轴上的容错性能,同时以线性矩阵不等式形式给出系统满足这些性能的充分条件以及鲁棒容错控制器设计方法。最后,叁层液位贮槽系统的液位控制仿真验证了所提方法的可行性和有效性。(本文来源于《南京理工大学学报》期刊2018年04期）
王志方,付兴建,沈洁,余建国[6]（2018）在《电力巡检无人机的鲁棒自适应容错控制》一文中研究指出针对电力巡检飞行器飞行过程中飞行模式、飞行姿态建立了数学模型,并进行分析.建立了无人机巡检过程的飞行运动及优化控制模型,以满足无人机巡检的约束条件,并提出了鲁棒自适应容错控制算法.以四旋翼飞行器为例进行仿真研究,对不同的运动模型采用不同的优化控制,并加入不同的干扰信号及相应滤波算法进行抗干扰性能测试.仿真结果表明,利用鲁棒自适应容错控制,无人机能够取得良好的控制效果,并且其稳定性及抗干扰性能得到了显着地提升.(本文来源于《武汉大学学报(工学版)》期刊2018年07期）
张乐迪,谢寿生,张驭,任立通,王磊[7]（2018）在《航空发动机分布式控制系统动态输出反馈鲁棒H_∞容错控制》一文中研究指出针对存在网络诱导时延、外部干扰的航空发动机分布式控制系统,提出了执行机构发生部分失效故障时的输出反馈容错控制方法。对航空发动机分布式控制系统中网络诱导时延以及执行器部分失效问题进行量化说明,在此基础上,采用动态输出反馈控制器建立增广闭环系统。针对所建立的增广闭环系统,对H_∞性能约束下的增广闭环系统稳定性进行分析,并利用线性矩阵不等式理论设计了输出反馈H_∞容错控制器。仿真结果表明,当两个执行机构输出值分别为衰减80%和50%时,控制系统在所设计的控制器作用下均方渐进稳定,且具有H_∞性能指标为0.63,同样在正向偏差故障条件下也具有很好的容错能力。(本文来源于《航空动力学报》期刊2018年06期）
周帆[8]（2018）在《受环境约束的可重构机械臂系统鲁棒分散容错控制方法研究》一文中研究指出人类对机器人的憧憬和探索历经3000多年从未改变,然而自世界上第一台工业用机器人的投产至今历时短短60余年。这60年的迅猛发展,使得机器人从无到有再到随处可见,已经成为当今生活的真实写照,并为国民经济以及人们的生活带来了前所未有的提高。长期以来,无数科研工作者们一直渴望实现机器人与人类的紧密接触,希望机器人可以在日常生活中帮助我们,与我们一起工作。传统的机械臂大多在固定构形下完成位置控制,并且关节工作在一个单一的主动模式。这样的机械臂已经在诸如工厂的生产线等受控环境下成功运行。在受控环境之外,他们只有在由操作人员操作时才执行复杂的操作任务。到了现在,机器人已经超越了结构化的工厂环境,进入了复杂环境工作,实现人机协作。传统的具有位置控制的工业机械臂不适合在人类环境中进行复杂的操作,故需要与环境接触的机器人面临着全新机遇的同时也迎来了新的挑战。机器人学在这短短几十年里突飞猛进的发展主要是依赖于其他学科的迅速发展,这些学科与机器人学科的发展是相辅相成的。例如仿生科学、人工智能、计算机科学等领域,机器人系统可以为其理论验证提供实验平台,而机器人的研究也离不开这些学科的支持。自模块化可重构机械臂的概念被提出以来,涌现出大量相关领域的科研人员致力于其位置控制的研究并取得了丰硕的研究成果。然而,在现实工程应用中,如开关门操作、搜索救援以及辅助手术、康复训练等情况下,机械臂工作在受环境约束的复杂、精细操作中,单一的位置控制已经不能满足实际工程应用的需要,更多的科研人员将控制目标锁定在了对其位置控制的同时实现对其末端力进行准确的控制。同时,由于模块化可重构机械臂与人类密切接触且投资越来越大,其寿命和可靠性的要求也随之不断提高。目前,国内外研究机构针对受约束可重构机械臂系统容错控制问题的研究还不多见,也不够深入。此外,可重构模块机械臂在执行任务期间需要适当变换构形以适应不同的任务需求。因此,对本质上采用模块化设计思想的可重构模块机械臂来说,分散控制策略更加适合其自身的控制问题。但是如何仅采用局部信息将末端接触力映射到各个关节空间进而实现模型分解,一直是制约分散控制策略应用到受约束可重构模块机械臂力/位置控制问题的瓶颈。本文成功克服上述困难,主要研究了受约束可重构机械臂系统的无故障及故障模型描述方法、力/位置分散控制方法、力/位置鲁棒分散容错控制方法、容错控制条件下系统健康检测方法以及饱和约束条件下的执行器故障容错控制方法等。实现了受约束可重构机械臂分散力/位置控制及其容错控制,并将执行器的输出能力考虑在容错控制器的使用及设计中,使其更加符合工程实际应用。全文主要内容包括:1.阐述了课题的研究背景及意义,对模块化可重构机械臂的研究现状以及容错控制技术问题进行了综述。2.利用Newton-Euler迭代算法得到模块化可重构机械臂传统动力学模型及其故障模型并将其表征为一组通过耦合力矩相关联的子系统集合。此外,给出一种基于谐波传动模型的关节力矩估计方法并利用这种方法得到一种相比于传统模型其结构相对简单的模型表达方法。3.针对受环境约束的模块化可重构机械臂的每个子系统动力学模型,提出基于谐波传动模型的关节力矩估计方法。在不采用关节力矩传感器的情况下,仅利用电机端与关节末端的位置测量数据对可重构模块机械臂关节力矩进行估计。在此基础上,设计动态输出反馈鲁棒控制方法,实现受约束条件下可重构机械臂力/位置分散控制。此外,考虑到控制器参数摄动问题,将非脆弱鲁棒控制技术与动态输出反馈相结合,进一步提高了系统的控制性能。4.针对受环境约束的可重构机械臂系统出现非仿射执行器故障的情况,制定鲁棒分散容错控制策略,首先设计一种积分滑模控制器实现受约束可重构机械臂力/位置分散控制,然后将自适应控制策略加入到滑模控制器中对未知非仿射形执行器故障进行补偿,实现约束条件下可重构机械臂鲁棒分散容错控制。最后进行仿真验证方法的有效性。5.在已使用容错控制器的前提下,考虑到可重构机械臂执行器的输出能力,设计一种新颖的分散式健康检测方法,分别对可重构机械臂系统的各个关节模块进行健康检测。为了避免关节加速度信息的使用,将关节控制力矩进行滤波处理,并且与滤波估计力矩进行比较得到预测误差。最后,利用力矩预测误差的积分构造性能指标对可重构机械臂系统各个关节模块的运行情况进行健康检测。6.针对可重构机械臂系统执行器存在饱和的现象,将执行器饱和考虑到执行器容错控制中,提出一种基于解耦的分散鲁棒容错控制方法,利用Radial Basis Function(RBF)神经网络补偿器对超出执行器输出能力部分的控制力矩进行补偿,使得可重构机械臂系统在执行器饱和约束下其容错控制性能指标达到最优。此外,由于RBF具有简单的架构和快速的训练过程并且仅用于对超出执行器输出能力部分的控制力矩进行补偿,故任何由RBF引起的延迟都不会对容错控制造成影响。最后,对全文工作总结,结合自身研究心得,对后续研究工作进行展望。(本文来源于《长春工业大学》期刊2018-06-01）
庞基越[9]（2018）在《T-S模糊采样数据系统的鲁棒耗散容错控制方法研究》一文中研究指出由于现代工业过程系统长时间、大负荷工作,执行器或传感器都不可避免的出现故障。容错控制是解决上述问题的有效方法。光滑的非线性采样数据系统可以近似转化为IF-THEN模糊规则描述的线性T-S模糊采样数据系统。上述T-S模糊模型为非线性控制系统的分析和综合提供了有效的解决办法。另一方面,耗散理论已经成为分析和设计非线性控制系统的重要工具。同时耗散控制可以将H_∞控制和无源控制统一起来,为非线性控制采样数据系统提供一种更为灵活且保守性较小的方法。因此,研究非线性T-S模糊采样数据系统的鲁棒耗散容错控制问题,具有重要的理论价值及实际意义。本文以线性矩阵不等式(LMI)为主要数学工具,分别针对带有执行器故障的非线性T-S模糊采样数据系统及带有状态量化的非线性T-S模糊采样数据系统,研究其鲁棒耗散容错控制问题。选取新的Lyapunov-Krasovskii Function(LKF)泛函和保守性更小的界处理方法,利用输入时滞方法,给出T-S模糊采样数据系统的稳定性判据并且设计出所需的控制器。全文的主要内容总结如下:首先,针对带有执行器故障的非线性T-S模糊采样数据系统,研究了鲁棒耗散容错控制问题。选取一种新的LKF泛函和Bessel-Legendre积分不等式界处理技术,获得保守性更小的稳定性条件并且设计出基于耗散分析的容错控制器。此外,假设无执行器故障和严格?耗散的情况下,给出T-S模糊采样数据系统渐近稳定的充分条件。结果表明,新的稳定性判据比现有的其他方法提供了更大的采样间隔上界。其次,针对带有状态量化和执行器故障的非线性T-S模糊采样数据系统,研究了鲁棒耗散容错控制问题。通过选取不连续LKF泛函、应用Free-Matrix-Based积分不等式界处理技术和耗散控制理论,获得保守性更小的稳定性条件并且设计出保证系统性能的控制器。与此同时,应用上述理论结果分别讨论了带有状态量化的T-S模糊采样数据系统和基于耗散分析的T-S模糊采样数据系统的稳定性问题并且分别设计了所需的采样数据控制器。结果表明,应用本文的理论方法无论是基于状态量化的最大采样间隔还是基于耗散分析的最优性能指标?都优于现存文献结果。最后,对全文所做工作进行了总结,指出了目前T-S模糊采样数据控制系统理论研究中存在的一些问题和进一步发展方向,并对未来的研究工作进行了展望。(本文来源于《长春工业大学》期刊2018-06-01）
陈旭芳[10]（2018）在《四轮独立驱动电动汽车鲁棒观测及容错控制研究》一文中研究指出由于能源危机和环境污染的双重压力,以及电机技术的不断发展,使得电动汽车重新焕发生机,其中四轮独立驱动(4WID)电动汽车(EVs)由于其在结构、控制方面突出的优势和潜力,备受业界关注。但是,4WID电动汽车某些运动状态不易获取且多执行机构带来的高故障率都是阻碍其发展的重要因素。因此,针对上述两方面,本文将LPV增益调度技术应用到4WID电动汽车,研究了质心侧偏角的鲁棒观测及针对执行器故障的容错控制问题,主要研究工作如下:1、介绍了4WID电动汽车的发展概况和技术特点,分析了质心侧偏角观测以及容错控制的研究现状及存在的问题,提出本文的研究策略。对LPV鲁棒增益调度技术的理论基础进行详细的阐述。2、通过对轮胎侧偏刚度以及纵向速度的不确定描述,建立了系统的LPV动力学模型。通过求解使系统满足能量-峰值性能和闭环极点约束的多目标问题,设计质心侧偏角观测器。该观测器利用由低成本传感器测量的横摆角速度估计不易获取且由高成本传感器测量的质心侧偏角,并且能够对系统存在的不确定性及建模误差具有一定的鲁棒性。3、建立故障模型,表征4WID电动汽车电机驱动系统不同类型的故障,将车辆左侧和右侧的四个执行器分为两组以降低设计难度,并将每组的故障因子作为LPV系统的变参数,得到整车LPV动力学模型,利用线性矩阵不等式求解满足H_∞性能和闭环极点约束的多目标问题,设计整车的鲁棒容错控制器。4、基于MATLAB/Simulink和CarSim建立了4WID电动汽车状态观测及容错控制的联合仿真平台,对质心侧偏角的鲁棒观测及容错控制进行了联合仿真分析。5、介绍dSPACE半实物仿真系统以及4WID电动汽车实验平台,并在该硬件平台上进行容错控制算法的实验验证。实验结果表明:执行器发生故障后,车辆仍然能够跟踪期望的状态轨迹,并保持稳定性和良好的动态性能。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-04-01）
鲁棒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：
由于四旋翼飞行器本身是典型的欠驱动、强耦合、时变、有操作滞后的非线性系统,开发四旋翼飞行器控制系统是一个颇具挑战性的任务。在实际飞行试验中,四个执行器部分失效最为频繁。为了使四旋翼飞行器在有扰动和发生故障时能稳定飞行,本文设计了一种鲁棒与容错飞行控制系统。首先总结了四旋翼飞行器的研究现状与发展前景。接着分析了四旋翼飞行器机械结构和飞行原理,采用牛顿-欧拉方程的方法建立四旋翼飞行器的全状态非线性数学模型,主要包括飞行器的姿态模型、水平位置模型和高度模型。然后再用小扰动线性化方法,将四旋翼飞行器非线性模型解耦成叁个线性子模型,为后面的控制器设计打下基础。同时,分析并建立了四旋翼飞行器的执行器故障模型。针对四旋翼飞行器在实际飞行过程中会有噪声干扰和参数不确定性的情况,采用了模型预测控制的算法设计四旋翼飞行器的鲁棒控制系统。传统的预测控制需要在线优化,因此需要较大的计算量,于是引入的显式预测控制(EMPC)算法将在线优化问题离线化,在线控制时只需要查找相应的控制区域,通过简单地计算就可以得到控制量,因此,该算法非常适合在嵌入式系统上实现。在第二章建立的叁个线性模型的基础上设计了姿态控制器,水平位置控制器和高度控制器,并在仿真平台上对所设计的叁个控制器进行和传统PID对比的仿真实验分析,结果表明EMPC控制器针对噪声干扰和模型参数不确定的情况有很好的鲁棒性。为了保证四旋翼飞行器在实际飞行过程中发生执行器故障时仍然能够保持稳定飞行,将第叁章设计的鲁棒控制系统与时延控制(TDC)相结合用于四旋翼飞行器的容错控制系统。利用时延算法通过一步状态迭代消除故障对系统的影响。通过仿真实验分析了控制器的性能,仿真结果表明,设计的控制系统在执行器部分失效故障情况下的容错控制具有良好的控制性能。最后在有物理引擎的Gazebo环境下仿真实验,进一步说明了算法的有效性和可行性。
（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。
鲁棒容错控制论文参考文献
[1].李炜,陈文婧.事件触发非均匀传输NCS少保守性鲁棒H_∞主动优化选择容错控制[J].计算机应用研究.2019
[2].李佳津.四旋翼飞行器的鲁棒与容错控制系统研究[D].电子科技大学.2019
[3].王芳,帕孜来·马合木提,张宝伟.基于键合图的鲁棒故障诊断及容错控制[J].电测与仪表.2019
[4].高爱杰,刘锋,许燕青,任建平,马草原.回热循环微燃机的鲁棒运行及滑模容错控制[J].控制工程.2018
[5].陶洪峰,刘艳,杨慧中.执行器故障输出时滞双率采样系统的鲁棒迭代学习容错控制[J].南京理工大学学报.2018
[6].王志方,付兴建,沈洁,余建国.电力巡检无人机的鲁棒自适应容错控制[J].武汉大学学报(工学版).2018
[7].张乐迪,谢寿生,张驭,任立通,王磊.航空发动机分布式控制系统动态输出反馈鲁棒H_∞容错控制[J].航空动力学报.2018
[8].周帆.受环境约束的可重构机械臂系统鲁棒分散容错控制方法研究[D].长春工业大学.2018
[9].庞基越.T-S模糊采样数据系统的鲁棒耗散容错控制方法研究[D].长春工业大学.2018
[10].陈旭芳.四轮独立驱动电动汽车鲁棒观测及容错控制研究[D].江苏大学.2018
标签：离散事件触发通信机制; 故障严重程度; 网络化控制系统; 容错控制;