2011年不确定性非线性NCS的鲁棒H∞保性能容错设计

本文主要探讨了不确定非线性网络化控制系统（Nonlinear Networked Control Systems, NCS）在面对时延、数据丢包以及外部有限能量扰动的同时，如何在执行器失效故障情况下实现鲁棒H∞保性能容错控制的设计问题。H∞控制是一种优化控制策略，旨在确保系统的性能指标（如稳定性、抗干扰能力等）在面对不确定性时仍能得到保持或接近最优。 作者们基于T-S模糊模型，这是一种将复杂的非线性系统转化为线性近似的工具，它在处理不确定性和模糊性方面有优势。通过构建合适的李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函，他们推导出了一套时滞依赖的充分条件，这些条件保证了系统在面对执行器失效时，仍能维持其稳定性，并具有一定的性能保障。 设计过程中，避免了传统的模型转换步骤，这有助于减少理论上的保守性，因为这种方法直接考虑了实际存在的时延下界。为了进一步增强鲁棒性，作者引入了适当的积分不等式，通过自由权矩阵来处理积分项，防止它们被过度放大或忽视，从而保证了控制策略的准确性。 最终，作者通过数值仿真验证了他们提出的容错控制方法的有效性和可行性。这种设计方法对于提高NCS在复杂环境下的鲁棒性和可靠性具有重要意义，特别是在工业过程控制、航空航天等领域，执行器的可靠性和系统的安全性至关重要。 关键词包括：非线性网络、网络化控制系统、T-S模糊模型、时滞依赖、保性能控制和容错控制。该研究成果不仅对理论研究有所贡献，也为实际工程应用提供了重要的设计指导。这篇论文深入探讨了不确定非线性NCS的控制难题，展示了在复杂条件下寻求稳健控制策略的重要性。