《集成故障診斷與魯棒重構容錯控制方法研究》是依託哈爾濱工業大學，由陳雪芹擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：集成故障診斷與魯棒重構容錯控制方法研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳雪芹
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以航空航天飛行器在軌重構控制為研究背景，針對系統故障診斷與容錯控制設計在快速性、最佳化性和魯棒性等方面存在的問題，突破傳統兩個子系統獨立設計的思路，探索採用集成一體化思想進行系統故障診斷與容錯控制設計的新方法。重點解決集成故障診斷與魯棒重構容錯控制的系統建模、控制算法設計、系統D-穩定魯棒性分析等關鍵問題。系統建模時，考慮系統參數的不確定性，建立適合控制系統設計的線性定常系統模型和擬線性變參數系統模型；控制算法設計時，在採用偏差分離原理進行故障診斷後，基於混合H2/H∞控制方法和多項式特徵結構配置方法分別實現線性定常系統和擬線性變參數系統的集成故障診斷與魯棒重構容錯控制性能指標的最佳化；系統魯棒性分析時，針對線性定常系統和擬線性變參數系統，分別採用基於多項式矩陣胞和基於參數依賴Lyapunov函式的線性矩陣不等式方法進行系統參數不確定性的D-穩定魯棒性分析。
結題摘要
本項目圍繞故障診斷與魯棒重構容錯控制集成一體化設計中的延遲、快速性以及魯棒性等難點進行了研究，按照申請書中的研究內容，考慮執行機構和敏感器故障，在本人前期研究基礎上建立了更為精確和完整的基於有效性因子的LTI系統模型和QLPV故障診斷模型，基於LTI模型設計了基於偏差分離原理的二階Kalman濾波故障診斷方法，以及H2/H∞魯棒容錯控制方法。將有效性因子作為QLPV系統的時變參數，基於多項式矩陣建立的QLPV系統模型，提出了基於PEA的QLPV系統魯棒重構容錯控制方法，完成了基於多項式矩陣胞的系統D-穩定魯棒性分析，並將以上研究成果均套用到衛星姿態控制系統中進行了數學仿真驗證，並將部分研究成果在衛星姿態控制系統半物理仿真環境中進行了驗證。經過3年緊張有序地研究，本項目研究已經按照計畫內容全部完成，取得了豐富的成果，其中發表了密切相關的論文18 篇，專利9項，完成了項目申請書撰寫時的計畫任務。
