刘伟杰 谌 颖

北京控制工程研究所，北京100190

近年来，故障诊断与容错控制集成技术得到了广泛的关注［1］，与非集成的故障诊断与容错控制相比，集成设计可以降低故障诊断单元与容错控制单元的相互影响，并同时考虑故障诊断的性能与容错控制器的鲁棒性能，使系统具有更好的容错能力和故障观测能力。在一些需要高可靠性的自动化领域如载人飞机［2］、化工设备等，故障诊断与容错控制的集成技术已经得到了应用。

1986 年，Nett［3］首先提出这一思想，并设计了一个四参数集成控制器。近年来，针对线性系统的故障诊断与容错控制集成技术得到了极大的发展。文献［4］针对考虑干扰的线性系统设计了未知输入观测器，并根据估计得到的故障参数在H∞框架下设计自适应容错控制器，从而实现集成设计。文献［5］针对线性定常(LTI)系统，考虑执行机构饱和的情况下，设计了自适应观测器估计故障，并通过不变集理论证明了集成设计的稳定性。文献［6］根据定量反馈理论，设计了考虑外部扰动LTI系统的集成设计。文献［7-8］针对线性变参数系统以及带有不确定性的线性离散系统，设计了故障诊断与容错控制集成方法，但这2种设计方法只能针对低频故障，并且对于高频干扰也缺乏鲁棒性，对于快变故障难以达到诊断与容错目的。文献［9］针对线性切换系统，在H∞/H2框架下设计了故障诊断与容错控制的集成设计，并通过求解线性矩阵不等式得到系统参数。

与线性系统中取得的显著成果相比，非线性系统故障诊断与容错控制的研究相对缓慢。……