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1、不確定關聯(lián)時滯大系統(tǒng)的魯棒H∞容錯控制器的設計—LMI方法V【【22No3Sep2001上海海運學院不確定關聯(lián)時滯大系統(tǒng)的魯棒H..容錯控制器的設計一LMI方法劉紅霞朱學峰胥布工華南理工托學廣州510641摘要針對關聯(lián)項具有N×N個任意未知常時滯的不確定線性連續(xù)大系統(tǒng),在執(zhí)行器失效的情咒下,提出了一種分散的魯棒H容錯控制器的設計方法,通過假設失效執(zhí)行器的輸出信號為能量有界的干擾輸入信號,不確定關聯(lián)時滯太系統(tǒng)的容錯控制問題轉化為分散的魯棒H控制問題.控制器可以通過解線性矩陣不等式給出.因而具有數(shù)值易解性.最后用一個數(shù)值倒子
2、驗證了該設計方法的有效性關鍵詞關聯(lián)時滯大系統(tǒng),H容錯控制.線性矩陣不等式中圖分類號TP271DecentralizedRobustFault-TolerantControllerDesignforLarge-ScaleInterconnectedTime-DelaySystems-LMIApproachLiuHongxiaZhuXueIengXu[3ugongAbstractAmethodologyofdesignil~gdeoentralizedrobustfaultto]ergmtc~)ntro[]erforLarg
3、e-scaleintereonnc~'tedtime-delaysystemswithuilkno~77butconstantdelaysisgivenInthec&seofactualot~8usoeptlbletofmlurv.ByassumingtheoutputnffaultactuatortObeenergy-houndedsignalthefault—tolerantcontrolpm1)tem0flarge—scaleinrerc~}nnectedtime-delaysystemsistransfo
4、rmedintotheprobterndcontro1.Theconttercanbeobtainedbys~}lvingIMls.whichistractableFinallyasimpleexamplestlow$theeffectivenessnftheobtainedapproachKeyrdslarge-scale{nterconnectedtime-delays)~tents,Hfaul>tolerantonnlml,IMIapproach0引言控制系統(tǒng)一般由被控對象,傳感器,控制器和執(zhí)行器等組成,其中
5、任意一個環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生故障.來稿日期:2001—03—08第一作者劉紅霞(1966一),士.博士,講師.主要研克方向為魯棒控制,客錯柱制,時滯系統(tǒng)等因此研究容錯控制具有重要的意義.容錯控制包括:主動容錯控制和被動容錯控制.主動容錯是指在系統(tǒng)中采用監(jiān)控裝置,對故障進行檢測,定位和系統(tǒng)重構,使系統(tǒng)在發(fā)生故障后仍能保持漸近穩(wěn)定及良好的工作性能.被動容錯是指設計一個固定的控制器,使系統(tǒng)在發(fā)生故障后仍能保持穩(wěn)定和一定的工作性能對不確定時滯大系統(tǒng)的部分執(zhí)行器失效日司的魯棒容錯問題,通過假設失效執(zhí)行器的輸出信號為能量有界l42上海海
6、運學院2001的干擾輸人信把不確定關聯(lián)時滯犬系統(tǒng)的魯棒容錯控制問題轉化為分散的魯棒H控制問題.l系統(tǒng)描述考慮如下具有N×N個任意來知常時滯的,由個相互關聯(lián)子系統(tǒng)s=12,…,N,組成的不確定線性連續(xù)大系統(tǒng)s(f)=(A+出())(t)十∑(A,+△A))ls:1,(￡一..)+B()H(￡)一Dw(￡)(t)Cix(￡)(1)其中∈R,H∈R,147∈R.z∈R?分別為子系統(tǒng)S的狀態(tài),控制輸人,干擾輸入和控制輸v..出向量,∑=,∑m,:,n∑=,∑r.=r,A,B,,C,D和A為適當維數(shù)的常數(shù)矩陣,0≤≤r<..
7、為任意未知的常時滯,(-)和△A(?)是時變不確定項,時變不確定項可表示為:AA(￡)=G()E.,△A.J():lⅥ,FlI(t)N,(2)G+,E,_Ⅵ,N,,是適當維數(shù)的常矩陣.(￡),F,,(￡)是具有Lebesgue可測元的未知時變矩陣,且滿足F()F.(￡)≤,,()F,,(￡)≤,V￡在執(zhí)行器有可能失效的情況下,我們把第(i=t,2,…N)個子系統(tǒng)的執(zhí)行器分為兩部分,一部分為有可能失效的,主要用來提高系統(tǒng)的性能,記為n.(1,2.…,).另一部分為不會失效的,用來保證系統(tǒng)漸近穩(wěn)定,記為五.(1.2,….,)
8、一n,豐H應n.和五.引人如下分解:B.=B以+B矗.K.=K以+K,="m—H其中Bn和B缸是依據(jù)五.和n零化B相應的列而得到的,K1門一K是依據(jù)而.和n零化K相應的行而得到的,nn+¨莉是依據(jù)而.和n.零化H.相應的行而得到的.假設把第i個子系統(tǒng)實際失教的執(zhí)行器記為∞∈n.,井對B,K11l'采用如下分解:B.=
