连续时间系统可靠H∞控制：执行器故障模型与LMI方法

"执行器故障的连续时间系统的可靠H∞控制 (2007年) - 贾新春，乔军丽 - 山西大学学报（自然科学版），文章编号：0253-2395（2007）02-00" 本文主要探讨了带有执行器故障的连续时间系统的可靠H∞控制问题，这是一个在实际工程应用中非常重要的课题。执行器是控制系统的重要组成部分，其故障可能导致系统性能严重下降甚至失效。传统的控制理论通常假设执行器故障为完全故障，即一旦故障发生，控制信号变为零。然而，这种模型在实际中过于简化，不能充分反映执行器故障的复杂性。 作者贾新春和乔军丽提出了一种更为实际的执行器故障模型，该模型考虑了执行器可能出现的部分故障、完全失效以及介于两者之间的各种情况。他们通过线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequalities, LMI）方法，给出了系统存在可靠H∞控制器的充分条件，这使得设计出的控制器能够在执行器出现故障时仍然能够保持系统的渐近稳定性，并满足特定的H∞性能要求。 H∞控制是一种保证系统性能的同时最小化输入到输出干扰影响的控制策略。在本文中，设计的可靠H∞控制器能够容忍一定程度的执行器故障，这意味着即使执行器出现故障，闭环系统仍能够保持预定的性能指标。为了减少由于H∞性能计算引起的保守性，作者还引入了一个具有LMIs约束的凸优化方法，这有助于改善系统的控制性能。 文献回顾显示，过去的研究主要集中在代数Riccati方程、极点配置以及LMI方法来解决线性系统的可靠控制问题。然而，这些方法大多基于简单的故障模型。与这些工作相比，本文提出的模型和方法更接近现实，更具普遍适用性。 通过一个仿真例子，作者证明了所提出设计方法的有效性，这表明他们的方法能够有效地处理执行器故障并确保系统的可靠运行。这篇论文为执行器故障下的连续时间系统提供了新的控制策略，对于理解和解决实际系统中的故障问题具有重要的理论和实践价值。