[發明專利]一種低故障診斷精度要求的長時延網絡控制系統容錯控制方法

有效

• 申請號: 201410166154.8
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103941724B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 徐啟華;韓磊;孟嬌;劉瑞明;肖曉;張敏
• 申請（專利權）人: 淮海工學院
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G05B13/04
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所32255
• 代理人: 王彥明

1.一種低故障診斷精度要求的長時延網絡控制系統容錯控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，根據實際長時延網絡控制系統的具體特征，建立其一般離散模型，然后將一般離散模型轉化為相應的增廣模型；

步驟二，將系統中各執行器的故障增益劃分為若干個增益段，并由長時延網絡控制系統的FDD單元確定當前各執行器的故障增益，提取出與該FDD單元所對應的增益段的上、下限值，再結合步驟一中的增廣模型，建立起該系統執行器部分失效的故障模型；

步驟三，根據Lyapunov穩定性定理第二法和步驟二所得的故障模型，得到能使系統具有良好容錯能力的條件表達式；

步驟四，將步驟二所得增益段的上、下限值和步驟一中增廣模型的參數代入到步驟三所得的條件表達式中，并使用MATLAB中的LMI工具箱得到能使系統具有良好容錯能力的狀態轉移矩陣K；

所述步驟一中的與長時延網絡控制系統相應的增廣模型為：

式中：；；；，其中，為系統狀態轉移矩陣；為系統狀態向量；為系統控制輸入向量；、為系統增廣狀態向量；、、為適維矩陣；為系統輸出。

2.根據權利要求1所述的低故障診斷精度要求的長時延網絡控制系統容錯控制方法，其特征在于：步驟二中所述的各執行器故障增益的增益段通過矩陣表示為，其中為第個執行器的故障增益，將每個執行器的故障增益劃分成若干段，令其所在故障增益段的上、下限值分別為、，則有：，當第個執行器完全失效時，，當第個執行器完全正常時，，假設：

?

則矩陣可表示為。

3.根據權利要求1所述的低故障診斷精度要求的長時延網絡控制系統容錯控制方法，其特征在于：在步驟三所述的Lyapunov穩定性定理第二法中，選取Lyapunov函數為：，其中均為正定對稱矩陣，若存在狀態轉移矩陣，使得成立，則該長時延網絡控制系統對執行器不完全失效故障具有良好的容錯性能，其中：

式中：。

4.根據權利要求1所述的低故障診斷精度要求的長時延網絡控制系統容錯控制方法，其特征在于：在所述的步驟一中，根據長時延網絡控制系統具體特征和狀態反饋增廣建模原理，建立系統僅含有一個控制變量uk的增廣模型。

5.根據權利要求1所述的執行器不完全失效的長時延網絡控制系統容錯控制方法，其特征在于：所述步驟二中的FDD單元為故障診斷模塊。