基于线性矩阵不等式的离散系统集成故障估计与容错控制
2020-06-13戴洪德罗鑫辉戴邵武
中国惯性技术学报 2020年1期
戴洪德,罗鑫辉,常 波,戴邵武
(海军航空大学,山东烟台 264001)
随着控制系统的可靠性和安全性要求越来越高,故障诊断与容错控制已成为控制领域的一个重要分支[1,2]。故障诊断有两种方法:故障检测与隔离和故障估计。相比于故障检测与隔离,故障估计可以获得故障值,直接应用于容错控制,具有更广阔的应用前景,而且故障估计本质上包括了故障检测与隔离,因此,对系统进行故障估计与容错控制具有重要的理论研究意义和实际应用价值[3-5]。
在故障诊断与容错控制领域内,基于观测器的容错控制引起了学者的广泛关注,主要有滑模观测器(SMO)[6-8],未知输入观测器(UIO)[9,10],自适应观测器(AO)[11-13]等。Edwards首次提出等价输入的概念[6],设计滑模观测器实现了对传感器故障的估计;胡正高等对于滑模观测器出现的颤振现象,提出了二阶滑模观测器实现了执行器故障估计[7];随后在滑模观测器进行故障估计的基础上,Lan等设计容错控制器实现了涡轮桨距控制系统的容错控制[8]。但是滑模观测器需要满足观测器匹配的条件,而且需要知道故障的上下限。针对存在系统不确定性的马尔可夫跳跃系统[9]和T-S模糊系统模型[10],Li等设计未知输入观测器对系统故障进行估计,然后根据得到的故障信息设计容错控制器,分两步设计观测器与容错控制器,实现了故障估计与容错控制的分离设计。针对线性离散系统的执行器故障,Jiang等提出了一种自适应观测器[11-12],实现了故障估计与容错控制的分离设计;……
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