《信噪比約束下反饋控制系統的故障檢測與容錯控制》是依託北方工業大學，由孫德輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：信噪比約束下反饋控制系統的故障檢測與容錯控制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫德輝
- 依託單位：北方工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，網路化控制系統的故障檢測與容錯控制已經成為了控制理論領域的研究熱點。針對網路通信帶來的傳輸延遲、數據丟包、量化誤差、頻寬受限等等問題，國內外學者已經提出了很多故障檢測和容錯控制方法。事實上，從某種角度上來講，網路通信帶來的諸多問題都可以看作是信道的噪聲對真實信號的影響。最近，一些學者提出了可以將網路通信的數據丟包、量化誤差等問題轉化為帶有信噪比約束的高斯白噪聲信道進行處理，為網路化控制系統的研究提供了一個新的思路。本項目擬從這個角度對網路化控制系統的故障檢測和容錯控制做進一步深入的研究，具體研究內容包括：研究帶有信噪比約束下高斯白噪聲信道反饋控制系統的故障檢測方法；研究信噪比約束下高斯白噪聲信道的反饋控制系統在執行器或感測器故障時的容錯控制方法；建立網路通信的各種問題與信噪比約束下高斯噪聲通道之間的等價關係，提出網路化控制系統故障診斷與容錯控制研究的統一框架。
結題摘要
網路化控制系統的故障診斷與容錯控制是近些年來控制科學與工程領域的研究熱點。針對網路通信帶來的傳輸延遲、數據丟包、量化誤差、頻寬受限等等問題，國內外學者已經提出了很多故障檢測和容錯控制成果。從某種角度上來講，網路通信帶來的諸多問題都可以看作是信道的噪聲對真實信號的影響，本項目針對帶有高斯白噪聲信道的網路化控制系統進行了故障檢測和容錯控制研究,主要研究成果如下： （1）針對帶有信噪比約束高斯白噪聲的通信信道的網路化控制系統提出了基於殘差估計函式和線上動態閾值的故障檢測設計方法，並將這種方法推廣到量化反饋控制系統、模型不確定性系統、非線性系統的情況中，研究結果表明了提出方法的有效性； （2）無線通信網路的功率和速率控制系統是一個典型的信噪比約束下的反饋控制系統，只有當基站接收到的信噪比大於期望的信噪比時，通信網路才能正常工作，針對這一典型的信噪比約束的被控對象，提出了接收機出現故障時的自適應功率和速率的容錯控制，提出了網路存在時變時滯下的自適應功率和速率控制方法、魯棒控制方法、以及網路故障下的一種自適應容錯控制方法等等； （3）計算機網路的擁塞控制是另一種典型的信噪比約束的網路控制系統，針對這一典型系統，提出了魯棒H_infinity擁塞控制、魯棒模型預測擁塞控制和自適應擁塞控制方法，對存在非線性干擾和時變不確定性的計算機網路，提出了相應的魯棒和自適應擁塞控制方法，在容錯控制方面，針對輸入端網路故障情況提出了基於狀態反饋和基於動態輸出反饋的自適應容錯控制方法，對感測器故障提出了一種自適應容錯控制方法； （4）其它研究成果包括：網路化控制系統的安全性和輸出跟蹤控制；複雜動態系統的自適應同步、多智慧型體系統一致性與可控性、控制算法與工程套用等等。
