基于LMI可靠跟踪控制器设计

针对具有不确定性的线性定常系统，提出了考虑执行器故障的可靠跟踪控制器设计问题．在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上，给出了系统输出信号渐近跟踪参考输入信号可靠跟踪控制存在的充分条件．通过求解线性矩阵不等式(LMI)完成状态反馈可靠跟踪控制器设计．利用仿真数例验证了文中提出的设计方法的可行性，并且通过对可靠跟踪控制系统与不考虑故障的标准跟踪控制系统的比较，进一步说明对系统进行可靠跟踪控制的必要性．

考虑执行器故障的不确定线性系统可靠跟踪控制

针对具有不确定性的线性定常系统 ,提出了考虑执行器故障的可靠跟踪控制器设计问题 .在更一般且更实际的执行器故障模型基础上 ,给出了系统输出渐近跟踪参考输入的可靠跟踪控制存在的充分条件 ,通过求解 L MI完成状态反馈可靠控制器的设计 .仿真实例验证了该设计方法的可行性 ,并且通过与不考虑故障的正常控制系统的比较 。

基于区域极点配置的不确定线性系统可靠跟踪控制

针对一类不确定性不满足匹配条件的不确定线性系统．提出了考虑执行器故障的可靠跟踪控制器的设计方法。在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上,根据区域极点配置理论．给出了系统输出信号渐近跟踪参考输入信号的可靠跟踪控制器存在的充分条件。通过求解线性矩阵不等式(LMI)完成状态反馈可靠控制器的设计．从而使系统的输出信号不仅能稳定地跟踪参考输入信号．而且能满足要求的动态特性。最后,利用仿真实例验证了本文设计方法的可行性。

具有不确定性的线性系统可靠跟踪控制

针对一类不确定线性定常系统,提出了考虑执行器故障的可靠跟踪控制器设计问题。在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上,给出了系统输出渐近跟踪参考输入信号的可靠跟踪控制存在的充分条件。通过求解LMI完成状态反馈可靠控制器的设计。利用数例仿真验证了所设计方法的可行性,并且通过可靠跟踪系统与不考虑故障的标准跟踪控制系统的比较,进一步说明对系统进行可靠跟踪控制的必要性。

具有控制力约束的全方向步行器可靠跟踪控制

全方向步行器在实际使用过程中某个执行电机不可避免地会发生失效,从而影响训练者的安全,针对这一问题,研究了全方向步行器的可靠跟踪控制.基于冗余自由度思想,采用分离故障执行器的方法,利用无故障执行器实现康复者的安全跟踪训练.通过构造Lyapunov函数,保证了跟踪误差系统在全局坐标系下的渐近稳定性,结合双曲正切函数得到控制力约束型可靠控制器的表达形式.仿真结果表明,当某个执行器发生故障时,所设计的控制器能实现步行器的稳定运行,保障了康复者的安全.

抵御执行器故障的H_∞可靠跟踪控制

针对线性定常系统,考虑连续增益故障模型,研究了具有执行器故障的H_∞可靠跟踪控制问题。首先,设计一个跟踪控制器使得闭环系统保持渐近稳定,同时具有相应的H_∞性能指标。当执行器发生故障时,该系统在原状态反馈控制器作用下无法保持稳定。设计状态反馈可靠跟踪控制器,运用求解线性矩阵不等式(LMI)的方法,完成可靠跟踪控制器的设计。由此可靠跟踪控制器构成的闭环系统可使系统在发生执行器故障后仍保持渐近稳定,且满足相应的H_∞性能指标。最后,数值仿真验证了该可靠跟踪控制器的有效性和可行性。

一类不确定系统的鲁棒可靠跟踪控制及其在飞行控制中的应用

针对多面体不确定系统,基于参数相关Lyapunov函数的方法,研究了考虑执行器故障的可靠跟踪控制器的设计问题．利用描述系统方法,得到可靠跟踪控制器存在的充分条件．状态反馈可靠跟踪控制器设计方法可以归结为求解一族线性矩阵不等式(LMIs)．通过飞行控制系统的实例仿真验证了文中提出的设计方法的可行性．

抵御执行器故障的H2可靠跟踪控制

针对线性定常系统,研究了具有执行器故障的H2可靠跟踪控制问题。首先设计状态反馈跟踪控制器使得闭环系统保持渐近稳定,同时满足H2性能指标。进一步,给出了满足H2性能指标,考虑执行器故障的状态反馈可靠控制器存在的条件及设计算法。通过数例仿真可以看出,当执行器故障时,该系统在原状态反馈控制器作用下无法保持稳定,但是,利用本文提出的状态反馈可靠跟踪控制器可使系统在发生故障后仍保持渐近稳定,且满足相应的H2性能指标,验证了本文给出结论的有效性和可行性。

全方向康复步行训练器的可靠轨迹跟踪控制

全方向康复步行训练器(Omnidirectional Rehabilitative Training Walker,简称步行器)在实际使用过程中,某个执行电机可能会发生安全失效,从而影响训练者的安全。针对这种问题,基于冗余自由度思想,采用封锁故障执行器的方法,解决了全方向康复步行训练器的可靠轨迹跟踪控制问题。此方法避免了常规容错控制方法估计故障的保守性,利用无故障执行器实现了康复者的安全跟踪训练。通过构造Lyapunov函数,保证了跟踪误差系统在全局坐标系下的渐近稳定性,并得到了可靠控制器的表达形式。仿真结果表明,当某一个执行器发生故障时,所设计的控制器能实现步行器的稳定运行,保障康复者的安全。