[發明專利]一種基于事件觸發的滑模容錯控制方法

有效

• 申請號: 202010922509.7
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112034712B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 房方;王稼琪;劉亞娟
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

1.一種基于事件觸發的滑模容錯控制方法，其特征在于，所述方法采用基于事件觸發的滑模容錯控制器對離散系統進行控制；

所述離散系統為同時考慮事件觸發方案、滑模面、執行器故障和外部干擾的離散系統；所述離散系統的模型為：

其中，y(k)表示離散系統的輸出量，A、B、C和D分別表示對應變量的系數矩陣；d(k)為信號傳輸遲延；F為故障信號矩陣；表示上一次傳輸的數據，k表示本次采樣，k+1表示下一次采樣，k+j表示本次采樣之后的第j次采樣；

所述滑模容錯控制器的模型為：u(k)＝Kx(k)-F^-1η(k)sign(s(k))-Ψs(k)，

其中，η(k)＝||(F-I)Kx(k)||+||GB₁ω(k)||，Ψ∈(0,1)，s(k)為滑模信號，G、K為滑模控制器增益參數，F為故障信號矩陣，x(k),u(k),ω(k)分別表示離散系統的狀態變量、輸入量、干擾項；B₁為變量的系數矩陣；I為單位矩陣；

事件觸發方案的具體模型為：

其中，ρ∈[0,1)，Ω∈R是正定加權矩陣，x(j)表示當前采樣的測量值,其中，j＝0,1,2...,∞，表示上一次傳輸的數據；i表示觸發次數，T為采樣周期；

基于滑模面的控制律模型為：u_eq(k)＝Ke_x(k)+Kx(k-d(k))-GB₁ω(k)；

其中，u_eq(k)為控制律輸出量；

執行器故障模型為：u^F(t)＝Fu(t)；

其中，F＝diag{f₁,f₂,...,f_m}；

外部干擾的模型為：

2.根據權利要求1所述的基于事件觸發的滑模容錯控制方法，其特征在于，滑模信號s(k)為：

s(k)＝10⁴×[0.0069-0.0063 0.1442 -1.2124]x(k)-10⁵×[0.3813 -1.0779 0.05180.1055]x(k-1)。

3.根據權利要求1所述的基于事件觸發的滑模容錯控制方法，其特征在于，基于滑模面的控制律為：

u^F(k)＝10³×[4.5244 7.5728 -5.3076 -0.2687]x(k)-1.25η(k)sign(s(k))+0.5s(k)。

4.一種用于實現權利要求1-3任一所述的基于事件觸發的滑模容錯控制方法的系統，其特征在于，所述系統包括：

控制對象，被待控制對象，具有狀態輸出功能；

傳感器、用于采集控制對象的輸出數據，并傳輸給事件觸發器；

事件觸發器，用于判斷是否達到事件觸發條件，若達到觸發條件則開始容錯控制，否則，繼續等待；

零階保持器，用于將離散的信號連續化并傳輸給滑模容錯控制器；

滑模容錯控制器，用于產生利于控制對象穩定的控制信號，并傳輸給執行器；

執行器，用于根據滑模容錯控制器傳輸來的控制信號對控制對象進行控制。