《廣義Markovian跳躍系統的故障診斷及容錯控制研究》是依託北京交通大學，由姚秀明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：廣義Markovian跳躍系統的故障診斷及容錯控制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：姚秀明
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以具有複雜轉移機率的廣義Markovian跳躍系統為對象，研究魯棒故障診斷及容錯控制問題；並將上述系統推廣到網路環境中，開展進一步地深入研究。不確定性和多源干擾的存在會影響故障診斷的快速性，還有可能出現誤報或漏報現象，導致故障診斷單元的輸出並不能正確描述系統當前運行的模態。從而增加了容錯控制器設計的困難性，同時也超出了常見控制方法的研究範疇。基於此，本項目提出新穎的基於干擾觀測器的魯棒故障估計算法。在故障估計基礎上，構造新穎的複合分層主動容錯控制器：對故障可補償、對干擾可補償和抑制。.本項目部分理論成果擬於超（超）臨界機組仿真平台進行驗證。本項目旨在提高廣義Markovian跳躍系統在實際工程中的數學建模和套用能力，豐富廣義Markovian跳躍系統的故障診斷及容錯控制理論體系，並為其在工程實際的套用提供新的理論支持。
結題摘要
在工業過程中經常會出現零件故障，子系統之間關聯改變，以及突發性環境擾動等情況，這些情況會引起系統結構和參數發生跳變，由此產生的系統稱為Markovian跳躍系統。該類系統因能夠描述眾多實際的系統，備受科研工作者和工程技術人員的關注。本項目考慮了當該系統存在多源干擾、複雜轉移機率、網路通訊受限等情況下Markovian跳躍系統的複合分層抗干擾控制問題、故障診斷及容錯控制問題，並將結果推廣套用到廣義Markovian跳躍系統和高速列車運行控制系統中,為高速列車的安全運行提供了有效手段。 本項目主要的創新性成果如下：研究了多源干擾非線性Markovian跳躍系統的複合分層抗干擾控制；提出了新型的DOBC和無源控制的新型複合分層控制策略；提出了新型的基於輸出和輸出導數的干擾觀測器；提出了通訊受限情形下的離散Markovian跳躍的複合控制策略；研究了非線性廣義Markovian跳躍系統的基於降階和全階干擾觀測器的複合控制問題；在執行器存在故障時，提出了複合分層容錯控制策略；提出了基於H_/H∞混合指標的高速列車信息控制系統故障診斷濾波器；基於高速列車的多質點模型，提出了存在執行器故障和多源擾動時，高速列車系統的複合分層容錯控制策略。針對高速列車故障的不確定性、隨機性、多源性，我們利用Markovian跳躍系統模型建立了新型的帶有故障的多質點高速列車模型，針對複雜轉移機率下的Markovian跳躍系統，提出了三種新型的主動容錯控制策略來保證閉環系統隨機穩定，且滿足列車的位置和速度跟蹤性能。基於此項目（標註此項目號），在Automatica、Information Sciences、IET Control Theory & Applications等SCI期刊共發表論文10篇,其中發表在Automatica的論文在SCI資料庫中他引18次。在《自動化學報》EI期刊上發表論文2篇。申請國家發明專利2項。在Springer待出版專著1部（第一作者，已錄用）。
