动态系统的故障估计与先进控制

第1章绪论/001

1.1故障估计与先进控制的研究背景002

1.2国内外研究现状003

1.3最新研究成果006

第2章基于二型模糊建模的自适应故障估计与容错控制/009

2.1引言010

2.2高超声速飞行器区间二型模糊建模010

2.3改进的自适应故障估计算法设计013

2.4故障补偿控制器设计017

2.5仿真验证及结果分析019

第3章具有外部扰动的二型模糊模型多步骤自适应迭代故障估计/027

3.1引言028

3.2带有执行器偏移故障与扰动的区间二型模糊模型028

3.3多步骤故障估计方法设计030

3.4仿真验证及结果分析033

第4章基于滑模控制与动态面技术的襟翼故障估计与自愈合控制/041

4.1引言042

4.2带有襟翼故障的高超声速飞行器姿态系统模型042

4.3高超声速飞行器姿态系统自愈合控制设计044

4.3.1外环非奇异终端滑模虚拟控制输入设计044

4.3.2内环动态面自愈合控制器设计046

4.4基于二次分配的RCS控制分配049

4.5仿真实验及结果分析050

第5章基于模糊故障估计与布谷鸟优化分配的容错控制/057

5.1引言058

5.2改进的姿态系统控制策略058

5.3自适应二型模糊估计器设计059

5.4内环自愈合控制器设计061

5.5基于布谷鸟搜索算法的控制分配062

5.6仿真实验及结果分析064

第6章带有参数不确定和执行器故障的巡航系统自适应容错控制/069

6.1引言070

6.2带有执行器故障的纵向系统模型070

6.3执行器故障检测与估计072

6.3.1反馈线性化模型建立072

6.3.2故障检测方法设计073

6.3.3自适应故障估计方法设计074

6.4自适应容错控制器设计075

6.4.1标称SMC设计方案075

6.4.2T-S模糊系统描述076

6.4.3自适应滑模控制器设计077

6.4.4自适应容错控制器设计079

6.5仿真分析080

第7章带有间歇故障的再入姿态系统故障诊断与容错控制器设计/087

7.1引言088

7.2再入姿态及间歇故障模型088

7.3间歇故障诊断方法设计090

7.4容错控制器设计095

7.5仿真分析097

第8章带有并发故障的过驱动系统故障诊断与容错控制分配设计/103

8.1引言104

8.2再入姿态及执行器故障模型105

8.3并发执行器故障诊断方法设计106

8.4容错控制分配设计110

8.5仿真分析114

第9章基于自适应与反步滑模观测器的多传感器故障自愈合/123

9.1引言124

9.2带有多传感器故障的纵向仿射非线性模型124

9.2.1高超声速飞行器纵向模型124

9.2.2输入输出反馈线性化126

9.2.3多传感器故障127

9.3多传感器故障估计与自愈合控制器设计128

9.3.1标称滑模控制器128

9.3.2多传感器故障估计方案设计129

9.3.3非线性容错控制器设计135

9.4仿真验证及分析135

第10章基于多维广义观测器的传感器联锁故障诊断与容错控制/143

10.1引言144

10.2带有传感器联锁故障和扰动的纵向非线性模糊模型144

10.3传感器联锁故障诊断方法设计146

10.3.1故障检测方案设计147

10.3.2多维广义非线性故障估计观测器设计149

10.4鲁棒容错控制器设计152

10.5基于Matlab/Simulink的仿真验证及分析154

10.6基于Links-Box快速原型仿真器的结果验证160

10.6.1Links-Box快速原型仿真器介绍160

10.6.2Links-RT系统运行流程161

10.6.3仿真过程结果展示162

第11章基于间接自适应滑模技术的再入段故障检测与自愈合控制/165

11.1引言166

11.2带有传感器复合故障的再入段姿态模型166

11.3再入段传感器复合故障检测与自愈合控制设计168

11.3.1非线性故障检测观测器设计168

11.3.2外环自适应滑模虚拟容错控制器设计169

11.3.3内环动态面自适应控制器设计171

11.4仿真验证及分析174

参考文献/179