非線性切換系統(tǒng)的可重構性分析.pdf

1、系統(tǒng)故障，如執(zhí)行器故障和結(jié)構損傷，可能導致系統(tǒng)性能惡化，甚至導致災難性的事故。為了提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，具有故障補償能力的容錯控制受到了廣泛的關注，已經(jīng)成為控制領域的一個非常重要的研究方向，并在許多新興領域得到了實際應用。而本文所要研究的系統(tǒng)可重構性正是評價系統(tǒng)容錯能力的一個指標，并對系統(tǒng)容錯控制設計具有重大的指導意義。
　　本課題來源于國家自然科學基金項目，針對非線性系統(tǒng)以及非線性切換系統(tǒng)進行可重構性研究。文中首先回顧了可重

2、構性方面的研究現(xiàn)狀，給出了發(fā)生執(zhí)行器故障的線性系統(tǒng)的可重構性以及線性切換系統(tǒng)的可重構性方面的研究成果，著重介紹了他們所定義的控制可重構性的概念以及可重構性評價指標的選取分析過程?；诂F(xiàn)有的研究成果，本文研究了非線性系統(tǒng)、非線性切換系統(tǒng)的可重構性的相關問題，得到了較為廣泛和系統(tǒng)的研究結(jié)果，其主要包括：
　　(1)非線性系統(tǒng)的可重構性。首先針對非線性系統(tǒng)的分段仿射(PWA)估計系統(tǒng)設計了分段仿射控制器，并給出了該控制器能將原非線性系統(tǒng)

3、鎮(zhèn)定的充分條件。通過分析PWA系統(tǒng)的線性二次控制性能的上界，給出了非線性系統(tǒng)可重構性的一個可以離線計算的評價指標。另外還給出了對于給定的控制性能要求，非線性系統(tǒng)可重構的充分條件。最后，用一個飛機縱向飛控系統(tǒng)的仿真實例來闡明所提出方法的可行性。
　　(2)非線性切換系統(tǒng)的可重構性。首先回顧了Scherpen所提出的從能量方面出發(fā)所提出的非線性可控性和可觀性函數(shù)，基于此利用LaSalle不變原理找到了在一定假設條件下將系統(tǒng)狀態(tài)由初值轉(zhuǎn)