PDF《第31 卷第 4 期》

录用日期: 2013?11?11. ?通信作者. E-mail: liulijun@xmu.eud.cn;

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592 2580105. 基金项目: 国家自然科学基金资助项目(61304110, 61273162).

418 控制理论与应用第31 卷 性能指标[9] 等. 由于多个故障模式之间往往并不是孤 立的, 而且一般的容错控制器设计方法都对故障具有 一定的鲁棒性, 因此很多时候一个故障可以被多个容 错控制器控制, 一个容错控制器也可以容错控制多个 故障. 但是在一般情况下, 这样的对应关系是不明确 的. 显然如果能够明确不同故障模式对应的控制器之 间的包容关系, 就能够很明确的优化选择出当前故障 模式对应的容错控制器, 但是目前这方面的研究成果 仍然非常少[16] . 另外, 若一个容错控制器可以控制多 个故障模式, 那么故障诊断环节只需诊断出包含当前 系统故障的一个故障模式集合, 可以降低对故障诊断 精确性的要求. 图1在线选择容错控制器的控制结构图 Fig.

1 Structure of the online selection of fault-tolerant controllers 针对离线设计在线选择容错控制器方法的这些 新挑战, 本文提出了一种新的H∞离线容错控制器 设计方法, 明确建立了一个故障模式可以被哪些容 错控制器控制的充分条件, 建立了在线选择容错控 制器的理论基础, 而且因为设计的容错控制器具有 包容关系, 即一个容错控制器可以控制多个故障模 式, 所以可以放宽对故障诊断的要求. 然后建立了 故障模式与容错控制器的多对多映射关系, 而且为 了提高选择效率降低复杂度, 设计了3种方法优化 在线选择需要的多对多映射关系. 最后针对优化后 的故障模式与容错控制器的多对多映射关系, 设计 了4种在线优化选择控制器策略来满足不同的应用 需求, 提高容错控制的性能. 使用简化的F-18战斗 机模型仿真验证了所提方法的有效性.

2 系系系统 统 统与 与 与故 故 故障 障 障模 模 模型 型型(System and fault model) 考虑如下受到干扰的线性系统: B x(t) = Ax(t) + Bfu(t) + Bww(t), z(t) = C........