《非高斯奇異隨機分布系統的主動容錯控制與套用研究》是依託鄭州大學，由姚利娜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非高斯奇異隨機分布系統的主動容錯控制與套用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姚利娜
- 依託單位：鄭州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
許多實際系統要求控制輸出機率密度函式的形狀，稱此類系統為隨機分布系 統。隨機分布系統即能表述高斯系統，又能表述非高斯系統。本項目對非高斯奇異隨機分布 系統的主動容錯控制進行深入的研究。研究內容主要著重如下四個方面： 1．考慮外擾和模型不確定性的影響，將分別提出基於滑模觀測器和自適應疊代學習觀測器的故障診斷算法，基於故障診斷的信息進行控制器重組，並分析容錯控制後系統的穩定性。 2．構建基於統計信息並結合故障診斷信息的容錯跟蹤控制框架。 3．在研究內容1、2基礎上，考慮時滯的影響，對非高斯時滯奇異隨機分布系統的主動容錯控制進行深入的研究。 4．當目標機率密度函式未知時，對非高斯奇異隨機分布系統擬進行最小熵容錯控制設計。 在理論方面，拓寬了隨機分布系統故障診斷與容錯控制的研究領域。所提出的算法將在東北 大學流程工業綜合自動化國家重點實驗室的磨礦過程半實物仿真平台上進行可行性套用驗證。
結題摘要
非高斯奇異隨機分布系統系統描述中同時有動態部分和代數部分，系統的輸出仍為系統輸出的機率密度函式。由於奇異系統本身具有結構不穩定性，也不一定滿足一般意義上的Lyapunov穩定性，這給非高斯奇異系統故障診斷與容錯控制算法的設計及一些相關的穩定性分析帶來很大困難。本項目在非高斯奇異隨機分布控制系統的框架下，研究用於磨礦過程等實際工業系統中產品質量或間接指標分布的形狀進行控制的故障診斷與容錯控制技術。取得的研究成果包括：（1）．對非高斯奇異隨機分布控制系統，當目標機率密度函式已知時，建立了故障診斷與容錯控制研究架構。考慮外擾和模型不確定性的影響，給出了未知輸入學習觀測器的故障診斷算法，基於故障診斷的信息進行控制器重組，並分析容錯控制後系統的穩定性。（2）.構建基於統計信息並結合故障診斷信息的容錯跟蹤控制框架。（3）．在(1),(2)的基礎上，考慮時滯的影響，對非高斯時滯奇異隨機分布系統的主動容錯控制進行深入的探討，給出了基於自適應疊代學習觀測器的故障診斷算法和新的主動容錯控制算法。（4）．當目標機率密度函式未知時，對非高斯奇異隨機分布系統進行了最小熵容錯控制研究；（5）.上述方法在小型造紙機控制系統和東北大學流程工業綜合自動化國家重點實驗室的磨礦過程半實物仿真平台上進行了套用驗證。開展本研究拓寬了隨機分布系統故障診斷與容錯控制的研究領域，提高了複雜工業過程安全運行水平。 本項目執行順利，完成了既定研究計畫。論文方面：計畫發表/錄用SCI檢索論文6-8篇，EI檢索論文6-7篇，執行期內實際發表/錄用標註論文23 篇，其中SCI檢索國際期刊論文11篇、EI檢索論文9篇，JCR１區論文4篇，JCR２區論文3篇，ACC 會議論文1篇。另外在投IEEE Transactions on Automatic Control論文1篇，出版譯著一部。成果轉化方面：計畫申請專利2-3項，實際申請專利2項；科研獲獎方面：計畫0項，實際項目負責人獲省部級河南省科技進步二等獎1項，廳局級河南省教育廳科技成果一等獎1項。
