不确定非线性时滞系统鲁棒容错控制方法

"一类不确定非线性时滞系统的鲁棒容错控制" 本文主要探讨的是针对一类具有不确定性和时滞的非线性系统如何实现鲁棒容错控制的问题。鲁棒控制设计旨在确保控制系统在面对不确定性、参数变化以及可能出现的硬件故障时仍能保持稳定性和性能。这种控制策略在许多工程领域，如航空航天、自动化、电力系统和机器人技术中都有广泛应用。 首先，文章基于Lyapunov稳定性理论来分析系统。Lyapunov稳定性理论是控制理论中的核心概念，它通过构造Lyapunov函数来评估和证明系统的稳定性。对于非线性时滞系统，Lyapunov函数不仅需要考虑系统的当前状态，还需要考虑过去的系统状态（即时滞）。这个函数用于分析系统的稳定性，并为控制器设计提供基础。 在本文中，作者假设系统存在两类故障：失效的传感器和执行器。传感器故障可能导致输入信号的失真或丢失，而执行器故障可能影响到控制信号的执行。当这些故障发生时，系统的行为会变得更加复杂和不可预测，因此需要设计一种鲁棒的控制策略来应对。 文章提出了一种基于线性矩阵不等式（LMI）的方法来解决这个问题。LMI是一种强大的工具，它允许将控制设计问题转化为求解一组线性不等式，这通常可以通过数值优化算法来完成。对于传感器故障，LMI被用来找到保证闭环系统渐近稳定的条件。同样，对于执行器故障，也有相应的LMI设计来确保控制性能。 通过这种方式，作者给出了在传感器和执行器发生故障时，系统保持稳定并能有效控制的条件，同时也提出了控制器的具体设计方法。这种方法的优点在于它可以处理系统的不确定性，并且在实际操作中具有较强的适应性和鲁棒性。 为了验证所提方法的有效性，文章提供了一个设计算例的仿真结果。仿真结果展示了在模拟的不确定性和故障条件下，所设计的控制器能够保持系统的稳定性，并有效抑制故障的影响，从而证明了该方法的实用性。 关键词：时滞系统，稳定性，不确定性，容错控制 这篇文章的贡献在于为不确定非线性时滞系统的鲁棒容错控制提供了新的理论依据和设计方法，对于实际工程应用具有重要的参考价值。同时，它也进一步扩展了Lyapunov稳定性理论在复杂系统控制中的应用。