基于Lyapunov函数的不确定性非线性切换系统故障容控方法

本文主要探讨了一类具有结构不确定性的非线性切换系统的容错控制方法。在《IEEE Transactions on Circuits and Systems—II: Express Briefs》第63卷第2期，发表于2016年2月，作者Jun Fu、Tianyou Chai、Ying Jin和Chun-Yi Su针对实际应用中的系统，如haptic display系统（触觉反馈系统），提出了一个针对部分执行器故障的容错控制策略。 在介绍部分，作者指出，在电路和系统的设计过程中，不确定性是无法避免的现实挑战。为了提高系统的可靠性和鲁棒性，研究者们致力于开发能够处理这种不确定性的控制技术。该文的创新之处在于，提出的容错控制方法采用共同的Lyapunov函数技术，这是一种常用的稳定性分析工具，用于确保系统的稳定性和性能在面对执行器故障时仍然保持。 该控制方法的核心特点是其对故障模式的不变性。这意味着控制器设计并不依赖于特定的故障类型，从而提高了系统的适应性。此外，它还能够在某些特定条件下独立于切换策略，这对于动态环境下的系统来说尤为重要，因为在切换过程中，保持稳定性和效率的连续性是至关重要的。 通过模拟一个具有切换虚拟环境的实践haptic display系统，研究者展示了所提出方法的有效性。实验结果显示，即使在部分执行器出现故障的情况下，该容错控制系统仍能维持系统的正常运行，为用户提供稳定且准确的触觉反馈，确保了用户体验的质量。 关键词包括：容错控制、切换系统、不确定性。这篇研究论文为处理实际应用中非线性切换系统中的结构不确定性提供了一种新颖且实用的控制解决方案，对于提升系统可靠性以及应对复杂环境中的故障情况具有重要意义。