《基於觀測器的魯棒控制與故障檢測》是依託哈爾濱工業大學，由吳愛國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於觀測器的魯棒控制與故障檢測
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳愛國
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目針對不確定系統，以觀測器為主線，研究基於觀測器的魯棒控制和故障檢測問題，主要研究內容包括：(1)分析建模不確性和外干擾不確定性對觀測誤差的影響；建立魯棒觀測器設計中的性能評判指標並提出魯棒觀測器的簡單有效的設計方案；(2) 對具有建模不確定的系統考慮基於觀測器的魯棒控制，通過消除結構限制和合理使用自由度使得所選擇的觀測器和控制器能儘可能擴大不確定性的容許範圍；採用同時確定觀測器和控制器的方案研究魯棒環路傳遞復現問題，儘可能降低設計的保守性；(3)研究具有建模不確定性系統開環和閉環故障檢測器問題，分析建模不確定性對殘差信號的影響，分析建模不確定性對閾值方案的影響，最終建立能檢測最大範圍故障的魯棒故障檢測方案。. 本項目擬建立基於觀測器的設計在處理不確定性的有效途徑，減少現存方法的設計保守性，具有重要的理論意義。項目提出的方法也可套用於實際系統，有重要的套用價值。
結題摘要
本項目研究基於觀測器的魯棒控制和故障檢測。通過對項目計畫的執行，完成了既定的任務，獲得了以下成果。 (1) 對廣義線性系統提出了比例-多積分觀測器和比例-多積分-導數觀測器，並對這兩類觀測器給出了參數化設計方法。其中，比例-多積分觀測器的增益能夠根據系統的R-能控性矩陣給出。(2) 對不確定線性系統提出了自適應比例積分觀測器，並給出在有限頻段性能限制下的線性矩陣不等式設計方法。(3) 對含有兩個子系統的切換系統設計了基於觀測器的鎮定控制。該鎮定控制律只要求在切換周期結束時刻的Lyapunov是單調下降的即可，因此可以有效降低切換頻率。(4) 對含有未知擾動的切換系統考慮其基於觀測器的控制律。當未知擾動有界時，在所給出的動態反饋控制律的作用下，系統狀態是有界的。如果未知擾動收斂，則狀態也是收斂的。(5) 針對含有建模不確定線性系統提出了一種基於自適應廣義比例積分觀測器的魯棒故障檢測策略。這種故障檢測策略能有效地提高可檢測故障的範圍。
