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自主交会对接若干问题 被引量：49
1
作者 吴宏鑫 胡海霞 +1 位作者 解永春 王颖 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期132-137,143,共7页
自主交会对接是交会对接技术的发展趋势。本文首先介绍了国际上自主交会对接的研究概况 ,然后研究了假设目标航天器为刚体 ,运动在圆轨道或近圆轨道上 ,追踪航天器与目标航天器在近距离范围内实现自主交会对接的若干问题 ,即信息自主获... 自主交会对接是交会对接技术的发展趋势。本文首先介绍了国际上自主交会对接的研究概况 ,然后研究了假设目标航天器为刚体 ,运动在圆轨道或近圆轨道上 ,追踪航天器与目标航天器在近距离范围内实现自主交会对接的若干问题 ,即信息自主获取的测量技术 ,智能自主的控制技术和保证飞行状态及避免碰撞的人工智能技术。为实现自主交会对接 ,智能控制是非常重要的手段。 展开更多
关键词 自主交会对接 交会对接技术 航天器 人工智能技术
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一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制 被引量：15
2
作者 赵军 金刚 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期209-211,共3页
利用共同Lyapunov函数技术,研究了一类含有结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性切换系统的鲁棒容错控制问题·给出了各个子系统的状态反馈控制器的设计,使得闭环系统对于结构参数不确定性和未知非线性扰动具有鲁棒性,并且在... 利用共同Lyapunov函数技术,研究了一类含有结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性切换系统的鲁棒容错控制问题·给出了各个子系统的状态反馈控制器的设计,使得闭环系统对于结构参数不确定性和未知非线性扰动具有鲁棒性,并且在任意切换下保证闭环系统是全局渐近稳定的·同时当系统的执行器失效时,通过预先给定的失效集,使得闭环系统对于所有发生在给定失效集的执行器失效,在任意切换下是全局渐近稳定的·最后用具体的例子验证了本文设计方法的可行性和有效性· 展开更多
关键词 非线性切换系统 共同LYAPUNOV函数 鲁棒控制 容错控制 执行器失效
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基于LMI双故障动态输出反馈完整性控制 被引量：16
3
作者 王福忠 姚波 张庆灵 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期976-980,共5页
针对线性系统,基于线性矩阵不等式(LMI)给出了具有完整性的动态输出反馈控制器的设计方案,所得到的结论,不仅给出分别考虑执行器和传感器两类部件发生故障的完整性设计方案,而且给出了考虑执行器或传感器任何一类部件发生故障的完整性... 针对线性系统,基于线性矩阵不等式(LMI)给出了具有完整性的动态输出反馈控制器的设计方案,所得到的结论,不仅给出分别考虑执行器和传感器两类部件发生故障的完整性设计方案,而且给出了考虑执行器或传感器任何一类部件发生故障的完整性设计方案．本文使用了比离散故障模型更具有实际意义的连续故障模型．一个数值例子说明了所提方法的有效性． 展开更多
关键词 执行器故障 传感器故障 双故障 完整性 线性矩阵不等式
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一类不确定时滞系统的时滞依赖鲁棒可靠镇定 被引量：7
4
作者 王景成 李志虎 邵惠鹤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期779-781,共3页
主要研究了一类状态时滞不确定线性系统的时滞依赖鲁棒可靠镇定问题 ,系统状态矩阵和时滞状态矩阵中存在着范数有界的时变参数不确定性 ,故障执行器集合是执行器集合的子集 .采用双积分型Lyapunov函数 ,最终将问题归结为求解LMI.最后给... 主要研究了一类状态时滞不确定线性系统的时滞依赖鲁棒可靠镇定问题 ,系统状态矩阵和时滞状态矩阵中存在着范数有界的时变参数不确定性 ,故障执行器集合是执行器集合的子集 .采用双积分型Lyapunov函数 ,最终将问题归结为求解LMI.最后给出一个数值例子验证方法的可行性 . 展开更多
关键词 不确定时滞系统 鲁棒可靠镇定 LYAPUNOV函数 反馈控制
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基于GSPN的机载液压作动系统可靠性模型 被引量：15
5
作者 石健 王少萍 王康 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期920-933,共14页
机载液压系统具有余度降级、故障检测、隔离等动态时序过程,传统基于两元可靠性模型很难描述其动态行为和性能降级过程。针对这一问题,采用分层聚类和广义随机Petri网相结合建立了机载液压系统可靠性模型。利用该模型,详细分析了故障检... 机载液压系统具有余度降级、故障检测、隔离等动态时序过程,传统基于两元可靠性模型很难描述其动态行为和性能降级过程。针对这一问题,采用分层聚类和广义随机Petri网相结合建立了机载液压系统可靠性模型。利用该模型,详细分析了故障检测装置的故障检测率对系统可靠性的影响。分析结果表明,由于故障检测装置故障检测率的影响,机载液压作动系统除了完好状态和正常故障状态,还存在着潜在故障状态和致命危险状态。在实际机载液压系统可靠性设计中,应合理配置系统可靠性参数,使得飞机处于致命危险状态的概率尽可能小。 展开更多
关键词 广义随机PETRI网 机载液压系统 作动器 检测率 致命故障 可靠性模型
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不确定线性系统鲁棒容错控制器的设计 被引量：6
6
作者 刘志东 刘丽华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期116-118,共3页
研究了范数有界参数摄动情况下的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题.采用代数的方法给出了在不确定线性系统同时存在执行器失效的情况下,闭环系统具有鲁棒性和完整性的一个充分条件。同时应用线性矩阵不等式方法给出了线性不确定系统对... 研究了范数有界参数摄动情况下的不确定线性系统的鲁棒容错控制问题.采用代数的方法给出了在不确定线性系统同时存在执行器失效的情况下,闭环系统具有鲁棒性和完整性的一个充分条件。同时应用线性矩阵不等式方法给出了线性不确定系统对执行器失效具有完整性的设计方法.数值算例表明文中给出的两种算法具有简单有效的特点。 展开更多
关键词 不确定线性系统 鲁棒容错控制器 设计 闭环系统
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基于快速终端滑模的航天器自适应容错控制 被引量：12
7
作者 赵琳 闫鑫 +1 位作者 郝勇 高帅和 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期426-435,共10页
针对存在不确定的执行机构部分失效故障和未知外界扰动的航天器姿态跟踪控制问题,提出了一种基于自适应快速终端滑模控制的容错控制方法。在没有故障检测与诊断信息的情况下,采用快速终端滑模控制原理,利用自适应算法在线估计得到的故... 针对存在不确定的执行机构部分失效故障和未知外界扰动的航天器姿态跟踪控制问题,提出了一种基于自适应快速终端滑模控制的容错控制方法。在没有故障检测与诊断信息的情况下,采用快速终端滑模控制原理,利用自适应算法在线估计得到的故障信息,设计具有鲁棒性的容错控制器,使系统在执行机构故障发生时,能在有限时间内以指数收敛,实现系统有限时间渐近稳定,以及对航天器的容错控制和干扰的抑制。仿真结果表明,与基于普通滑模控制器的容错控制相比,该方法在保证系统鲁棒性和可靠性的同时,具有更快的收敛速率,实现执行机构故障时有效的航天器姿态跟踪控制。 展开更多
关键词 快速终端滑模控制 容错控制 执行器故障 自适应控制
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双电机同步驱动伺服系统故障诊断与容错控制 被引量：13
8
作者 陈威 吴益飞 +1 位作者 杜仁慧 吴晓蓓 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期27-34,共8页
本文针对双电机同步驱动伺服系统中执行器失效会导致系统性能下降甚至失稳的情况,提出了一种基于自适应滑模的故障诊断和容错控制策略.该方法通过设计各电机转速的自适应滑模状态观测器,在线估计各执行器的失效因子:当单个执行器部分失... 本文针对双电机同步驱动伺服系统中执行器失效会导致系统性能下降甚至失稳的情况,提出了一种基于自适应滑模的故障诊断和容错控制策略.该方法通过设计各电机转速的自适应滑模状态观测器,在线估计各执行器的失效因子:当单个执行器部分失效时,通过自适应的方法调整控制器增益;当单个执行器全部失效时,重构系统的控制律.对于系统中存在非匹配不确定项的情况,提出在期望虚拟信号中引入基于扩张状态观测器的补偿项抑制方案;利用Lyapunov理论证明了闭环系统在正常和故障状况下的稳定性以及观测器的收敛性;仿真结果表明,所设计的控制策略能保证系统稳定跟踪指令信号,在单个执行器失效的情况下系统跟踪性能基本不下降. 展开更多
关键词 容错控制 故障诊断 双电机 执行器失效 自适应滑模控制
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具有执行器故障的不确定Delta算子系统鲁棒H_∞控制 被引量：10
9
作者 向峥嵘 陈庆伟 胡维礼 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期491-493,共3页
利用 H∞ 控制方法 ,讨论了含有时变参数不确定性和执行器故障的 Delta算子系统鲁棒可靠性控制问题。通过将故障执行器输入视为能量有界的干扰信号 ,并利用 H∞ 范数与 Riccati代数矩阵不等式的关系 ,把系统鲁棒可靠性控制设计问题化为... 利用 H∞ 控制方法 ,讨论了含有时变参数不确定性和执行器故障的 Delta算子系统鲁棒可靠性控制问题。通过将故障执行器输入视为能量有界的干扰信号 ,并利用 H∞ 范数与 Riccati代数矩阵不等式的关系 ,把系统鲁棒可靠性控制设计问题化为求解 Riccati不等式。所得结果可将连续系统和离散系统的结果统一在一个框架中。 展开更多
关键词 执行器故障 鲁棒控制 不确定Delta算子系统 RICCATI不等式
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具有数据包丢失的网络控制系统主动容错控制 被引量：7
10
作者 黄鹤 韩笑冬 +1 位作者 谢德晓 王执铨 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1126-1131,共6页
在保证稳定性的前提下,研究具有数据包丢失的网络控制系统主动容错控制问题.基于一类包含马尔可夫丢包过程的网络控制系统模型,考虑了执行器可能失效的情况.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,获得了系统的保性能被动容错控制... 在保证稳定性的前提下,研究具有数据包丢失的网络控制系统主动容错控制问题.基于一类包含马尔可夫丢包过程的网络控制系统模型,考虑了执行器可能失效的情况.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,获得了系统的保性能被动容错控制器.从控制性能的角度考虑,针对不同的执行器失效模式,得到了丢包网络环境下系统的主动容错控制器的设计方法.数值示例表明,该控制器设计方法是有效的. 展开更多
关键词 网络控制系统 数据包丢失 执行器失效 主动容错控制
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线性不确定时滞系统的可靠保成本控制 被引量：7
11
作者 张刚 王执铨 杨云林 《控制工程》 CSCD 2005年第4期361-364,共4页
讨论了执行器故障下,线性不确定时滞系统的可靠保成本控制问题。提出了更实际、更一般的执行器故障模型;给出了以LMI表达的故障系统渐近隐定以及成本函数有上界的充分条件;进一步对执行器故障情况下的成本函数上界进行了优化,该优化是... 讨论了执行器故障下,线性不确定时滞系统的可靠保成本控制问题。提出了更实际、更一般的执行器故障模型;给出了以LMI表达的故障系统渐近隐定以及成本函数有上界的充分条件;进一步对执行器故障情况下的成本函数上界进行了优化,该优化是通过一个LMI组的最小化问题来实现的,对扰动输入具有一定的衰减性能。仿真实例验证了所得结果的有效性。 展开更多
关键词 执行器故障 保成本控制 时滞系统 凸优化 容错控制
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执行器故障不确定非线性系统最优自适应输出跟踪控制 被引量：9
12
作者 张绍杰 吴雪 刘春生 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期2188-2197,共10页
本文针对一类具有执行器故障的多输入多输出(Multi-input multi-output, MIMO)不确定连续仿射非线性系统,提出了一种最优自适应输出跟踪控制方案.设计了保证系统稳定性的不确定项估计神经网络权值调整算法,仅采用评价网络即可同时获得... 本文针对一类具有执行器故障的多输入多输出(Multi-input multi-output, MIMO)不确定连续仿射非线性系统,提出了一种最优自适应输出跟踪控制方案.设计了保证系统稳定性的不确定项估计神经网络权值调整算法,仅采用评价网络即可同时获得无限时域代价函数和满足哈密顿–雅可比–贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman, HJB)方程的最优控制输入.考虑执行器卡死和部分失效故障,设计最优自适应补偿控制律,所设计的控制律可以实现对参考输出的一致最终有界跟踪.飞行器控制仿真和对比验证表明了本文方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 多输出多输出非线性系统 执行器故障 自适应动态规划 最优自适应控制 输出跟踪控制 神经网络
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卫星姿态时延反步容错控制 被引量：7
13
作者 马广富 姜野 胡庆雷 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1066-1073,共8页
针对卫星在轨飞行过程中存在执行机构故障及带有常值干扰的控制问题,提出了一种将时延控制(TDC)与反步技术相结合的鲁棒容错控制方法。该方法在继承反步控制优点的同时,引入积分环节用于减小常值干扰引起的稳态误差;同时,利用TDC的逼近... 针对卫星在轨飞行过程中存在执行机构故障及带有常值干扰的控制问题,提出了一种将时延控制(TDC)与反步技术相结合的鲁棒容错控制方法。该方法在继承反步控制优点的同时,引入积分环节用于减小常值干扰引起的稳态误差;同时,利用TDC的逼近能力来补偿执行机构的故障,且对设计者而言,故障信息不需要进行在线的检测和分离,而仅需要一步状态迭代。基于Lyapunov方法从理论上证明了系统的稳定性。最后,将该方法应用于卫星的姿态调节控制,仿真结果表明该控制器能有效地抑制外部干扰、参数不确定性和执行机构故障的约束,在完成姿态调节控制的同时,具有良好的过渡过程品质。 展开更多
关键词 卫星 容错控制 反步 时延控制 执行机构故障
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一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制 被引量：5
14
作者 董学平 王执铨 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期916-920,共5页
研究一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制问题.当执行器失效或部分失效时,利用Lyapunov函数法建立切换闭环系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件;然后运用线性矩阵不等式将鲁棒容错控制器设计问题转化为一组线性矩阵不等式的... 研究一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制问题.当执行器失效或部分失效时,利用Lyapunov函数法建立切换闭环系统混杂状态反馈容错控制器存在的充分条件;然后运用线性矩阵不等式将鲁棒容错控制器设计问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱求解;最后通过数值算例验证了所提出设计方法的有效性. 展开更多
关键词 切换系统 容错控制 执行器失效 线性矩阵不等式
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广义系统具有完整性圆盘极点配置控制器设计 被引量：3
15
作者 姚波 张庆灵 +1 位作者 陈跃鹏 张国锋 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期535-538,共4页
考虑线性连续广义系统具有完整性的圆盘极点配置设计问题·利用广义李亚普诺夫方程和不等式给出系统正则、无脉冲 ,以及极点在圆盘内的充分必要条件·同时针对执行器失效的线性连续广义系统 ,利用Riccati不等式给出具有执行器... 考虑线性连续广义系统具有完整性的圆盘极点配置设计问题·利用广义李亚普诺夫方程和不等式给出系统正则、无脉冲 ,以及极点在圆盘内的充分必要条件·同时针对执行器失效的线性连续广义系统 ,利用Riccati不等式给出具有执行器完整性圆盘极点配置控制器的设计方法 ,所设计的状态反馈控制器在系统正常时是正则、无脉冲、极点配置在圆盘内即系统是D 允许的 ,在一定条件下 ,仍能使执行器故障具有D 展开更多
关键词 设计 广义系统 圆盘极点 容错控制 执行器失效 完整器失效 完整性控制器 极点配置 D-允许
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不确定非线性时滞切换系统的鲁棒容错控制 被引量：4
16
作者 王立敏 孙常春 +1 位作者 刘玉忠 孙玉敏 《沈阳师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第2期136-139,共4页
研究了一类结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性时滞切换系统的鲁棒容错控制问题.利用凸组合技术,设计出状态反馈控制器和相应的切换策略,使得闭环系统是全局渐近稳定的.同时当系统的执行器失效时,通过预先给定的失效集,对于所有... 研究了一类结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性时滞切换系统的鲁棒容错控制问题.利用凸组合技术,设计出状态反馈控制器和相应的切换策略,使得闭环系统是全局渐近稳定的.同时当系统的执行器失效时,通过预先给定的失效集,对于所有发生在给定失效集的执行器失效的情况下,使得闭环系统均是全局渐近稳定的.最后通过仿真算例验证了所设计方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 非线性时滞切换系统 凸组合 鲁棒控制 容错控制 执行器失效
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考虑执行器非线性的多操纵面飞机舵面故障容错控制 被引量：7
17
作者 朱鹏 董文瀚 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2019年第5期51-56,62,共7页
针对执行器含非线性约束的多操纵面飞机舵面故障问题,提出了一种基于神经网络补偿的模型参考自适应滑模容错控制器。首先,建立了存在执行器死区、齿隙等非线性约束的多操纵面飞机舵面故障模型,并根据其舵面冗余的特点,引入加权伪逆法实... 针对执行器含非线性约束的多操纵面飞机舵面故障问题,提出了一种基于神经网络补偿的模型参考自适应滑模容错控制器。首先,建立了存在执行器死区、齿隙等非线性约束的多操纵面飞机舵面故障模型,并根据其舵面冗余的特点,引入加权伪逆法实现了操纵面的控制分配;然后,设计误差向量对系统进行增广,并采用LQR方法获得了参考模型。在传统的模型参考积分滑模控制律基础上,分别设计自适应估计项对未知舵面故障与执行器非线性进行补偿,利用Lyapunov稳定性方法获得了参数自适应律并证明了误差系统的收敛性。仿真结果验证了控制方法的有效性。 展开更多
关键词 多操纵面飞机 执行器非线性 舵面故障 自适应滑模控制
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四旋翼飞行器模型参考自适应容错控制 被引量：7
18
作者 梁雪慧 党媛媛 赵嘉祺 《电光与控制》 北大核心 2018年第7期88-91,共4页
针对四旋翼飞行器执行器发生故障同时存在扰动时的姿态控制问题,设计了一种基于模型参考自适应(MRAC)的容错控制器。通过分析四旋翼飞行器的动力学特性,将执行器故障以加性因子的形式加入系统模型中,得到执行器故障下的动力学模型。所... 针对四旋翼飞行器执行器发生故障同时存在扰动时的姿态控制问题,设计了一种基于模型参考自适应(MRAC)的容错控制器。通过分析四旋翼飞行器的动力学特性,将执行器故障以加性因子的形式加入系统模型中,得到执行器故障下的动力学模型。所设计控制器的自适应律由参考模型和执行器故障下的模型的误差信号驱动,可实现较好的姿态控制。利用Lyapunov的分析方法证明了所设计控制器的渐进稳定性,最后在Matlab下进行了仿真实验。仿真结果表明,系统能克服扰动且在执行器故障下可良好地跟踪参考姿态角,验证了该算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 容错控制 姿态控制 执行器故障 模型参考自适应控制
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不确定Delta算子系统的鲁棒H_∞重构控制 被引量：6
19
作者 向峥嵘 陈庆伟 胡维礼 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期641-643,共3页
讨论一类含有参数不确定和执行器故障的Delta算子系统鲁棒H_∞重构控制设计问题。通过利用故障检测与隔离(FDI)技术,在考虑不可检测故障执行器输入为能量有界的干扰信号情形下,基于H_∞干扰抑制的思想,给出了系统可鲁棒H_∞镇定的充分... 讨论一类含有参数不确定和执行器故障的Delta算子系统鲁棒H_∞重构控制设计问题。通过利用故障检测与隔离(FDI)技术,在考虑不可检测故障执行器输入为能量有界的干扰信号情形下,基于H_∞干扰抑制的思想,给出了系统可鲁棒H_∞镇定的充分条件。所设计的控制器可使闭环系统鲁棒稳定,而且对可允许的不确定性和执行器故障具有一定的H_∞性能。数值例子说明了本文设计方法的有效性。 展开更多
关键词 鲁棒H∞重构控制 不确定Delta算子系统 离散系统 离散域
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非线性动态突变系统的多模型自适应执行器故障补偿设计 被引量：6
20
作者 文利燕 陶钢 +1 位作者 姜斌 杨杰 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期207-222,共16页
本文针对因多重不确定执行器故障而引起系统动态突变的非线性系统,设计了一种基于多模型切换的自适应执行器故障补偿控制策略,以提高系统应对动态突变的能力,同时实现不确定执行器故障的快速精确补偿.针对执行器故障模式的不确定性问题... 本文针对因多重不确定执行器故障而引起系统动态突变的非线性系统,设计了一种基于多模型切换的自适应执行器故障补偿控制策略,以提高系统应对动态突变的能力,同时实现不确定执行器故障的快速精确补偿.针对执行器故障模式的不确定性问题,采用基于多模型的参数估计方法,设计了自适应控制器组;基于最优性能指标函数,提出了一种控制切换机制,以选择最佳的自适应控制器作为当前的控制器,从而实现期望的故障补偿控制.所设计的多模型自适应控制策略,可以保证所有闭环系统信号有界,且在出现有限数量的不确定性执行器故障情况下,系统输出渐近跟踪所选择的参考系统输出;同时,当系统中出现持续间歇性执行器故障时,此方法可以保证系统的输出跟踪误差是平均小的.最后,本文基于飞行器动力学模型,进行仿真研究,验证了所设计的自适应故障补偿策略的有效性. 展开更多
关键词 自适应控制 动态突变 多模型控制 执行器故障 故障补偿 输出跟踪
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