目前,隨著飛行器任務(wù)的多樣化、運行環(huán)境復(fù)雜化,對控制系統(tǒng)的安全性、可靠性及可維護性要求越來越高。故障是由于系統(tǒng)中部分器件功能失效而導(dǎo)致整個系統(tǒng)功能惡化的事件;同時復(fù)雜工作環(huán)境、外界未知干擾、模型誤差、元器件參數(shù)變化而帶來的不確定性對系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響。對于需要高可靠性的系統(tǒng),如飛機、高超聲速飛行器等,需要控制系統(tǒng)在發(fā)生故障和各種不確定性的情況下,能夠?qū)Σ淮_定性具有魯棒自適應(yīng)能力和自動補償故障的影響以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和盡可能的恢復(fù)系統(tǒng)故障前的性能。因此,開展典型故障模式下的不確定性系統(tǒng)的控制方法研究及其在飛行器的應(yīng)用,是解決這個問題的關(guān)鍵。雖然當(dāng)前有很多在航空航天領(lǐng)域的容錯控制技術(shù)研究,但是關(guān)于飛行器故障模式下的不確定系統(tǒng)的控制方法設(shè)計難度大,不夠成熟,仍然面臨著許多挑戰(zhàn)。本文從基于模型的故障估計和主動容錯控制入手,深入研究了基于自適應(yīng)滑模觀測器技術(shù)的魯棒不確定性/故障估計方法,系統(tǒng)的研究了不確定系統(tǒng)的故障估計與自適應(yīng)容錯控制一體化設(shè)計方法,并將研究成果應(yīng)用于無人機姿態(tài)估計和飛機容錯控制等。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性工作有:第一,針對有傳感器故障的系統(tǒng),提出了一種光滑的滑模觀測器可實現(xiàn)光滑... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：162 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

飛機事故統(tǒng)計表飛行器容錯技術(shù)的發(fā)展起源于對這些飛行事故和相應(yīng)容錯飛行控制策略進行深入

這里考慮飛行器的結(jié)構(gòu)、環(huán)境、擾動等因素，飛行器的不確定性以及其分類策略在圖1-5中給出。各不確定性各有特點又相互耦合共存，為系統(tǒng)的控制器控制設(shè)計和閉環(huán)性能分析帶來了許多本質(zhì)困難。因此，如何基于可用信息有效地補償／捕獲系統(tǒng)的不確定性，是實現(xiàn)不確定系統(tǒng)穩(wěn)定控制的關(guān)鍵，也勢必影響到系統(tǒng)的高性能運行。針對這一問題而發(fā)展起來的不確定控制方法出現(xiàn)了一系列較為成熟的理論成果。經(jīng)典控制理論可以得到直觀的時域和頻域性能指標(biāo)。但是它對系統(tǒng)不確定性的處理非常粗暴，通過近似將不確定系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為線性定常系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的設(shè)計在試湊和校驗過程中完成，其控制效果存在著動態(tài)特性和魯棒性的矛盾[16, 17]。經(jīng)典的設(shè)計方法對于很多復(fù)5

圖1-8主動容錯控制算法分類圖表1-2重構(gòu)控制方法比較方法 魯棒 自適應(yīng) 約束失效 故障模型 系統(tǒng)類型執(zhí)行機構(gòu) 結(jié)構(gòu)FDI假設(shè) 線性 非線性MMST IMM CA EA PIM MRAC MPC SMC 注注解解 1.1 失效：控制方法可以處理的失效類型；故障模型：FDI表示控制策略中的故障模型信息來


本文編號：3566997