电磁混合主动悬架滑模容错控制研究

针对电磁混合主动悬架系统作动器增益故障,并考虑弹簧和阻尼器存在力的非线性导致车辆控制稳定性降低的问题,提出了一种滑模容错控制策略。选取失效因子表示作动器故障大小,建立作动器故障参数模型;利用滑模控制理论,设计一种基于精确模型的主动悬架的滑模容错控制器,并基于Lyapunov稳定性理论,证明系统的稳定性;采用麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)和线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequalities,LMIs)结合的优化方案对滑模面参数进行寻优,根据适应度函数对最优解进行选取。仿真结果表明:相较于被动悬架,滑模容错控制策略下电磁混合主动悬架的簧载质量垂向加速度均方根值、悬架动挠度均方根值和轮胎动载荷均方根值分别降低43.7%、41.8%和39.1%。表明设计的滑模容错控制器是正确的,可以改善车辆的平顺性。

多性能约束下的模糊容错控制系统设计：离散系统情形

研究了模糊离散系统在同时具有极点指标、H_∞指标和方差指标约束下的容错控制器设计问题.利用分解和等价原理,将非线性系统多指标约束下的可靠控制问题,转换为一系列线性极限子系统多性能指标约束下的容错控制器设计问题;提出了一种新的多指标约束容错控制系统设计方法,详细分析了各相容指标的取值范围;并给出了相容指标约束下的容错控制器设计步骤.

异构多跳无线传感器网络容错性拓扑控制算法

异构无线传感器网络(heterogeneous wireless sensor works,HWSN)能有效降低数据转发延迟、网络能量消耗,是一种更现实的网络模型,基于HWSN的k容错性拓扑控制是一类NP-难问题。在综合分析HWSN网络模型的基础上,本文设计了简化网络图构建方法,通过构造有序邻集来约束节点的最大发射功率,以网络总功耗与容错性双优化为目标,实现了一个k容错性分布式拓扑控制算法(k-fault-tolerant distributed topology control,k-FTDTC)。实验结果表明,相比分布式拓扑控制(distributed adaptive topology control,DATC)方法,k-FTDTC算法有效降低了网络总功耗和最大发射功率,且具有较好的容错性和较低算法复杂度。

热力系统控制可容错性分析与应用研究

根据系统可控性和可观测性理论 ,通过对控制系统中元 (部 )件冗余性、冗余度的分析 ,研究故障系统可容错的条件 ,对稳压器压力控制系统进行可容错性定量分析 ;通过分析控制系统的部件对系统的静态性能、动态性能的影响程度 ,容错控制系统的部件重要度分析 ,确定引起控制系统故障的关键部件。

多性能指标约束下的模糊容错控制系统设计

研究模糊非线性系统在同时具有区域极点、H∞和方差约束下的容错控制器的设计.利用分解和等价原理,将模糊非线性系统多性能指标约束下的可靠控制问题,转换为一系列线性极限子系统的容错控制器的设计问题;利用线性矩阵不等式理论,给出多性能指标约束下的线性系统容错控制器设计方法,分析了相容指标的取值范围,并给出相容指标约束下的容错控制器设计步骤.仿真实例验证了结果的有效性.

嵌入式多模控制系统的容错性控制器设计

提出一种基于Lyapunov稳定性泛函的嵌入式多模控制系统的容错性控制器设计方法。结合内模控制和PID控制,对多模控制系统的控制参量进行最小二乘拟合,根据Routh稳定判据,计算差错性控制的输出增益,使用LMI方法求未知扰动下的多模控制器的状态特征空间,采用Lyapunov稳定性泛函抑制多模控制通道的增益失配,实现了嵌入式多模控制系统的容错性控制。仿真结果表明,采用该控制器进行多模控制,具有较好的控制精度和抗干扰性,降低了控制误差,容错性较好,展示了较好的应用价值。

电力机车逻辑控制单元设计及容错性分析

为提高机车控制的可靠性 ,提出了基于微型计算机技术和电力电子技术的电力机车逻辑控制单元 (LCU)的设计方案。文章中详细阐述了LCU的结构、主要部件的工作流程 ,并对LCU的容错能力作了总结。

控制系统可容错性分析及应用研究

首先对控制系统的各种故障形式予以分析，给出故障系统的数学模型；然后，提出能控（能观）意义上的功能冗余、系统的能控（能观）冗余度及某个部件对系统的能控（能观）重要度等概念，并对系统的可容错性予以量化分析，从而为控制系统的可靠性设计提供了依据；最后用造纸过程控制系统中的两个实例说明之．

满足圆形极点、方差指标与H_∞性能约束的满意容错控制

对一类具有范数有界不确定性的线性连续系统,研究了当执行器发生故障时的静态输出反馈满意容错控制问题。在更实际、更一般的执行器连续增益故障模型下,所设计的控制器确保闭环系统同时满足期望的区域极点指标、稳态方差指标和H∞范数指标约束。同时分析了容错控制中三类期望指标的相容性,并给出了静态输出反馈满意容错控制器存在的充分条件和设计方法。仿真算例验证了方法的有效性,并且通过与不考虑故障的系统比较,进一步说明对系统进行满意容错控制的必要性。

基于信度融合和滑模控制的暂态电压扰动源容错性定位

提出了一种基于信度融合和滑模控制的含分布式电源(DG)智能配电网中实现暂态电压扰动源(TVDS)容错性自动定位方法。在基于网络化电能质量监测系统平台的TVDS容错性自动定位系统框架下,对其中关键功能模块的实现原理进行详细分析,包括基于电能质量监测点优化布置的电能质量动态状态估计、扰动方向判定信度影响因素分析及信度融合、DG接入对扰动方向判定影响规律分析与归纳。然后,提出一种基于滑模控制的TVDS容错性定位算法,实现综合考虑了扰动方向融合信度、DG接入方向误判校正的TVDS容错性自动定位。最后,通过IEEE 34节点含DG配电网络算例,分析验证了所提TVDS容错性定位方法的可行性和有效性。

可重构机器人构形容错性分析及控制的研究

首先对可重构机器人工作构形的容错性进行了研究,以相对可操作度和容错空间作为评价指标,分析了各关节对当前工作构形容错性的影响.在满足任务对构形性能要求下,通过增加较少数量的关节补偿容错性能较差的关节,进而提高工作构形的容错性能.然后对形成的容错构形的控制方法进行研究.最后进行实例仿真,验证构形容错控制方法的可行性和通用性.

相容指标约束下的线性时滞广义系统容错控制设计

对一类线性不确定时滞广义系统,讨论了H∞指标和区域极点指标相容条件下的容错控制器的设计问题。在更一般、更实际的执行器故障模型下,利用线性矩阵不等式方法,建立了容错控制中两类指标的相容性理论。分析了与H∞指标相容的区域极点指标的取值范围,并在相容指标约束下给出了有效的控制器设计方法。仿真结果表明,该方法是有效的,且更能保证系统的动态性能。

具有容错特性的反馈控制

考虑到最优反馈控制在部分执行器（传感器）失效时仍能使系统稳定运行的条件，给出了求解该问题的算法，并用实例作了说明。

战场环境下Ad Hoc容错性拓扑控制算法研究

战场恶劣的环境下,网络具有较强的容错性和生存能力非常重要。通过合理的拓扑控制可以增强网络的生存和容错性能。文中介绍了基于分群的拓扑控制算法(CLTC)框架,重点研究了群内拓扑控制部分;在此基础上,将该框架应用在复杂地形情况下的战场环境,解决了网络容错性和生存能力的问题;实现结果表明采用该拓扑控制算法后,网络的容错性能和生存能力都有了较大的提高。

基于拜占庭容错体系构架的航天器控制系统测试性设计与分析

飞行控制系统作为航天飞行器的关键机载系统,其运行情况直接关系到飞行任务的成败.通过良好的测试性设计,可以提高系统的可靠性和安全性,减少维修人力及其他保障资源,降低寿命周期费用.对拜占庭容错体系结构的航天器控制系统和分层多信号流图模型的测试性设计和建模方法进行了详细的叙述,并对基于拜占庭容错体系结构的航天器控制系统进行了测试性建模,通过测试性建模和分析系统(TMAS软件)验证控制系统测试性设计的正确性和有效性.

采用滑模观测器的四旋翼无人机执行器加性故障容错控制

为了获得四旋翼无人机更好的飞行性能,在考虑外界干扰的情况下,基于滑模观测器对四旋翼无人机的执行器故障问题进行容错控制设计.首先,针对受干扰和发生执行器故障的四旋翼无人机进行建模;然后,设计一种滑模观测器重构故障信息,并实时估计外界扰动;最后,基于观测所得信号,采用反步法设计内环姿态控制器和外环位置控制器,实现故障容错和干扰补偿,保证四旋翼无人机稳定跟踪既定轨迹.仿真结果验证了所提方案的有效性.

容错性控制在LNG扩建项目中的应用

文章主要介绍容错性控制在上海五号沟LNG扩建项目中的应用和实现。整套控制系统包括新老站区DCS系统的集成和容错方法。

输煤控制系统容错性设计简析

从输煤控制系统的逻辑设计及电气控制回路设计出发,分析了容错性输煤控制系统的设计方法。实际应用证明,采用这些容错性设计方法,可以提高输煤控制系统的可靠性、鲁棒性,从而大大提高输煤系统的运行效率。

基于云计算技术的财务风险自动控制系统设计

考虑财务数据的海量性,以提升财务风险控制效率与容错能力为目的,设计云计算技术的财务风险自动控制系统。系统整体划分为四个层面:用户层,安全管理层,业务推论层,底层数量层。其中,业务逻辑层利用MapReduce计算框架以及灰色聚类算法进行财务风险评估,是系统设计的重点内容。为验证具体应用效果,选取10家财务公司进行系统运行试验。实验结论表明,所提系统的用户反应时间在34 ms左右,最大的响应时间在50 ms以内,都达到了预期的系统压力测试效果。且能够达到预期容错能力。说明所设计的系统具有较高的可应用性,能有效提升财务风险控制效率与容错能力。

卫星姿态控制系统的可重构性分析

针对执行机构和传感器故障情况,将可重构性的概念引入卫星姿态控制系统,并提出可重构性评价方案来分析某一配置下的卫星姿态控制系统的在轨可重构性。首先,针对线性化系统模型,根据执行机构配置分析故障后系统的可控性及控制能耗,并利用可控性格兰姆矩阵的最小特征值给出系统的可重构性度量指标。其次,针对某一传感器配置,从系统级的角度分析系统的可观性与可重构性之间的关系。在此基础上,给出整个卫星姿态控制系统的可重构性评价方案。最后针对某一配置的卫星姿态控制系统模型进行仿真分析,说明该方案的有效性。