宋 娟

苏州科技大学，苏州215009



具有时变执行器故障的网络控制系统的容错控制*

宋 娟

苏州科技大学，苏州215009

针对一类具有时变执行器故障的连续时间网络控制系统,研究了在通讯时延情况下的容错控制问题。基于故障的边界条件,首先将时变执行器故障建模成一类有界的时变参数。接着,结合Lyapunov原理和线形矩阵不等式(LMI)方法,提出了容错控制器的设计方法。该容错控制器能有效地提高含时变执行器故障的网络控制系统的完整性和鲁棒性。最后,通过仿真实验证明了该方法的有效性和可行性。 关键词 网络控制系统；时延；容错控制；LMI

通过实时网络形成闭环的反馈控制系统被称为网络控制系统(Networked Control System,NCS)[1]。网络控制系统中不可避免地存在网络诱导时延、数据包丢失、传感器和执行器故障等不确定因素,这不但会给系统性能带来消极影响,甚至可能导致系统失去稳定[2-3]。近年来,网络控制系统的容错控制问题已逐步成为自动控制领域的新热点[4-9]。

容错控制是在控制系统发生故障的情况下，设计控制器，使系统可以保持完整性和稳定性等性能指标。文献[4]针对时变采样周期网络化系统执行器完全失效的情况，设计了容错控制器。文献[5]研究了数据包丢失的网络控制系统的鲁棒容错控制,但未考虑时变时延。 文献[6]在执行器或传感器发生失效故障的情况下研究了一类具有参数不确定性网络化控制系统的鲁棒保性能容错控制问题。文献[9]针对网络控制系统的数据包丢失问题，将数据包丢失视为传感器或执行器卡死故障，通过设置缓冲区，利用Lyapunov理论得到了时延小于一个采样周期且采用单包传输情况下的闭环网络控制系统稳定的充分条件。……