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控制系统的可靠性是系统能投入运行的关键,切实保障系统的可靠性和安全性具有十分重要的意义。容错控制技术的出现,为提高复杂系统的可靠性开辟了一条新的途径。在控制理论的研究中,关于不确定时滞系统稳定性的研究已经取得了很大的成果,近年来,非线性控制系统的设计也颇受关注,所以对不确定非线性时滞系统容错控制方面的研究具有重要的理论价值和实际意义,而执行器是系统中最容易发生故障的环节,所以,对执行器的容错策略更是考虑的重中之重。
本文首先回顾了容错控制、时滞系统稳定性、鲁棒控制及不确定时滞系统鲁棒容错控制的进展情况,对其所用的数学工具及研究方法做了归纳总结;其次对所涉及到的H∞控制和线性矩阵不等式理论进行了必要的准备。
之后主要讨论了不确定非线性常时滞、时变时滞系统的鲁棒H∞容错控制问题,系统考虑了状态滞后、参数的不确定性、非线性及外部扰动。其中的参数不确定性分别满足匹配条件及数值界的形式,同时非线性满足有界条件。目的是设计一个状态反馈控制器,对于所有可允许的不确定性,使得当部分执行器失效时,系统仍能保持渐近稳定。基于Lyapunov泛函方法,通过求解一个线性矩阵不等式就可得到容错H∞状态反馈控制器,并通过数值算例及仿真结果验证了所给方法的有效性。最后作者就鲁棒容错控制研究所存在的问题提出了一些看法。