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针对冶金领域大型步进炉内部测温传感器可能出现的不同故障状态,引入多模态故障模型;考虑系统存在的时滞及不确定性因素,基于李雅普诺夫稳定性定理及LMI方法,进行鲁棒稳定性分析及容错控制器设计,得到在任意传感器故障情况下保证系统稳定的充分条件。最后根据辨识得到的系统模型,借助Matlab的LMI工具箱进行仿真研究,结果表明所得定理能够保证系统具有鲁棒完整性,验证了所得定理的有效性。该研究为实际生产过程的优化控制提供了有力的指导依据。