网络系统中带执行器饱和的自适应容错H∞控制器设计

本文主要探讨了"具有执行器饱和的网络系统自适应容错H无限控制器设计"这一主题，发表在《Mathematical Problems in Engineering》期刊上，由作者Wei Guan，来自沈阳航空航天大学自动化学院，辽宁沈阳。研究论文在2013年1月10日收到并于3月5日接受，学术编辑为Engang Tian。 在现代工业控制中，网络化系统由于其分布式和实时性的优点被广泛应用，然而，执行器饱和问题（当输入信号过大超出设备能力时）是这类系统面临的重要挑战。作者针对这一问题，提出了一种间接自适应容错控制策略，旨在确保在网络系统中即使存在执行器饱和情况下，仍能维持系统的稳定性并保持性能指标。 该方法的核心是利用在线事件故障估计，通过实时监控和分析系统的运行状态，自动调整控制器参数来抵消由于执行器饱和带来的故障影响。这种设计依赖于线性矩阵不等式（LMIs）技术，这是一种优化工具，它能够转化为易于求解的数学形式，从而简化了控制器设计过程。 通过这种方法，研究者能够确保在执行器饱和的约束下，控制器能够保持H∞性能，即系统对不确定性和干扰的抵抗能力得到最大化。H∞控制理论在此背景下显得尤为重要，因为它不仅关注系统的稳定，还考虑了系统的鲁棒性和抗扰动性能。 文章的创新之处在于将自适应控制与容错设计相结合，使得网络系统能够在面临执行器饱和的同时，具备自我修复和适应的能力。这对于提高工业自动化系统的可靠性和效率具有重要意义。此外，由于采用了开源的Creative Commons Attribution License，该研究可以无限制地使用、分发和复制，便于学术界和工业界广泛交流和应用。 这篇论文为解决网络控制系统中的执行器饱和问题提供了一种有效的控制策略，对于推进自适应和容错控制技术在实际工业应用中的发展具有积极的推动作用。