基于自适应控制技术的故障诊断与容错控制研究
目录
第一章绪论 (1)
1.1 研究背景及意义 (1)
1.2 容错控制方法 (2)
1.2.1 被动容错控制方法 (2)
1.2.2 主动容错控制方法 (2)
1.3本课题的研究现状 (4)
1.3.1 执行器/传感器故障的故障诊断与容错控制 (4)
1.3.2 非线性时滞系统的故障诊断与容错控制 (5)
1.3.3 FDI诱导的时滞及其对被控系统稳定性的影响 (6)
1.3.4 近空间飞行器的容错控制 (7)
1.4本文的内容及安排 (7)
第二章具有执行器故障的T-S模糊系统的容错控制及其在近空间飞行器的应用 (9)
2.1 引言 (9)
2.1 T-S模糊模型及问题描述 (10)
2.2. 故障诊断与故障调节 (11)
2.2.1 故障检测 (12)
2.2.2 故障分离 (14)
2.2.3 故障估计 (17)
2.2.4 故障调节 (19)
2.3 仿真结果 (21)
2.3.1 近空间飞行器的建模与分析 (21)
2.3.2 仿真结果 (22)
2.5 本章小结 (23)
第三章具有传感器故障的近空间高超飞行器的故障诊断与估计 (24)
3.1 引言 (24)
3.2 NSHV建模与分析 (24)
3.3模糊自适应故障诊断观测器设计 (26)
3.4故障估计 (28)
3.5 仿真结果 (32)
3.5 本章小结 (33)
第四章具有多执行器故障的NSV姿态动态的的模糊容错控制 (34)
4.1 引言 (34)
4.2 NSV动态的T-S模糊模型及FLS的数学描述 (34)
4.2.1 NSV动态的T-S模糊模型 (34)
4.3.1 FLSs的描述 (36)
4.3故障诊断和基于FLSs的容错调节 (38)
4.3.1故障检测 (38)
4.3.2故障分离 (39)
4.3.3基于FLSs的故障调节——系统状态可测情形 (43)
4.3.4故障调节——系统状态不可测情形 (48)
4.4仿真结果 (50)
4.5 本章小结 (51)
第五章高次非线性系统的自适应backstepping容错控制 (52)
5.1 引言 (52)
5.2问题描述与预备知识 (52)
5.2.1 问题描述 (52)
5.2.2 Nussbaum-type 增益 (53)
5.2.3模糊逻辑系统的描述 (54)
5.3容错控制器的设计 (55)
5.3.1故障检测 (55)
5.3.2故障分离与估计 (62)
5.3.2故障调节 (66)
5.4 飞行器纵向运动动态应用 (67)
5.5 本章小结 (69)
第六章未建模故障的自适应主动容错控制 (70)
6.1 引言 (70)
6.2 问题描述与神经网络简介 (70)
6.2.1 问题描述 (70)
6.2.2神经网络简介 (71)
6.3基于神经网络的容错控制器设计 (72)
6.3.1正常控制器的设计（无故障） (72)
6.3.2被动容错控制器的设计 (73)
6.3.3自适应主动容错控制器的设计 (79)
6.4 仿真结果 (80)
6.5 本章小结 (81)
第七章一类非线性时滞系统的故障检测 (82)
7.1 引言 (82)
7.2 问题描述 (82)
7.3 故障检测观测器设计与稳定性分析 (83)
7.4 仿真结果 (89)
7.5 本章小结 (90)
第八张故障诊断所诱导的时滞及其对系统性能的影响 (91)
8.1 引言 (91)
8.2 问题描述 (91)
8.3 故障诊断 (93)
8.3.1 故障检测 (93)
8.3.2 故障分离 (94)
8.3.3 故障估计 (95)
8.4 性能分析 (97)
8.5 仿真结果 (103)
8.6 本章小结 (104)
第九章多智能体系统的协同自适应容错跟踪控制 (105)
9.1 引言 (105)
9.2 预备知识 (105)
9.2.1 图论理论与符号 (106)
9.2.2 问题描述 (106)
9.3 主要结果 (108)
9.3.1 标称控制器的设计与故障检测 (108)
9.3.2自适应容错协同控制 (113)
9.4 仿真结果 (116)
9.5 本章小结 (116)
第十章总结与展望 (117)
10.1 论文总结 (117)
10.2 研究展望 (117)
参考文献 (119)
致谢 (131)
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 (132)
图表清单
图1.1 飞豹战机坠毁图.............. ......................................................................... 1 图2.1 观测误差响应曲线（无故障情形）................................................................23 图2.2 残差信号J 的响应曲线（阈值0.1d T =）........................................................23 图2.3 残差信号的状态响应曲线图（阈值0.1d T =）....................................................24 图2.4 观测误差123,,e e e 状态响应曲线（有故障有补偿情形）........................................24 图3.1 观测误差123,,e e e 响应曲线（无故障）............................................................34 图3.2 检测残差信号J 的响应曲线 (阈值0σ=).......................................................34 图3.3 分离残差信号12,J J 的响应曲线(阈值0σ=).....................................................34 图3.4 观测误差123,,e e e 响应曲线（有故障有补偿）...................................................34 图4.1 观测误差123,,e e e ......................................................................................52 图4.2 状态响应曲线（无故障）...........................................................................52 图4.3 状态响应曲线（有故障无补偿）..................................................................52 图4.4 状态响应曲线（有故障有补偿）..................................................................52 图 5.1 V 的响应曲线（无故障）. (70)
图 5.2 α、θ及q 的响应曲线（无故障） (70)
图 5.3 V 的响应曲线（有故障有补偿）...................................................................70 图 5.4 α、θ及q 的响应曲线（有故障有补偿）......................................................70 图 6.1跟踪误差 (在(6.39)控制下).......。..............................................................81 图 6.2跟踪误差 (应用[153]的控制方案) .................................................................81 图 7.1 观测误差（无故障）...................................................................................91 图 7.2 观测误差（有故障）.. (91)
图 7.3 残差信号..................................................................................................91 图 8.1故障诊断时间序列.. (98)
图 8.2 故障误差（无故障）
..................................................................................105 图 8.3 故障误差（有故障无补偿） .......................................................................105 图 8.4 故障误差（有故障有补偿） ........................................................................105 图 9.1 拓扑结构图.............................................................................................117 图 9.2跟踪误差 (117)
注释表