2004年线性不确定系统方差约束下的可靠控制设计

该篇文章《线性不确定系统具有方差约束的可靠控制》发表于2004年的东北大学学报（自然科学版），由王福忠、姚波、井元伟和张嗣瀛四位作者合作完成。文章的核心研究集中在针对线性不确定系统在指定极点区域和状态方差限制下的可靠控制问题。相比于传统的离散故障模型，论文采用了更为实际和通用的连续增益故障模型，这使得研究结果更具普适性和现实意义。 作者们利用矩阵不等式（Linear Matrix Inequalities, LMI）方法，提出了一种在无需保守估计的情况下确定可靠控制存在的条件。这种方法允许在面对执行器故障时，确保系统状态方差维持在一个可接受的界限内，同时优化了无故障状态下系统的性能。这种方法避免了过度保守的设计策略，提高了控制策略的精确度。 文中还讨论了协方差控制的概念，即通过设计控制器来达到特定的系统状态或输出协方差，以确保系统的性能指标。先前的研究已经在鲁棒方差状态反馈控制器和动态输出反馈控制器方面取得了一些成果，但本文的工作在此基础上进行了扩展。 文章的重点在于连续故障模型的应用，这种模型可以更好地描述部件老化、外部干扰等导致的输出信号变化，相比离散故障模型，它提供了更全面的故障分析框架。通过LMI技术和凸优化理论，作者们旨在提供一种既能应对故障又能优化正常工作状态下的系统性能的高效控制设计策略。 为了验证其有效性，作者们提供了仿真示例，对比了正常控制与可靠控制的结果，从而强调了本文所提方法的必要性和实用性。整篇论文的关键词包括执行器故障、传感器故障、稳态方差、极点配置、LMI以及线性不确定系统，这些都是理解和评价研究核心内容的关键术语。 这篇文章在控制理论领域做出了重要贡献，特别是在处理不确定性系统和考虑故障情况下的控制设计上，为实际工程应用提供了有价值的方法论和技术支持。