不確定系統(tǒng)的容錯控制與濾波研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代控制系統(tǒng)規(guī)模日趨大型化、復(fù)雜化，其自動化程度也越來越高。特別是高新技術(shù)領(lǐng)域，如航空航天業(yè)、機器人、飛行器，使得控制系統(tǒng)的精確度也面臨更新更高的挑戰(zhàn)，正是這些實踐工程的迫切需求促進了控制理論的迅速發(fā)展。任何系統(tǒng)都不可避免地會遭受來自執(zhí)行器故障、傳感器故障或者系統(tǒng)本身故障的影響。因此，當(dāng)故障發(fā)生時，如何使一個控制系統(tǒng)保持穩(wěn)定性并達(dá)到可接受的性能指標(biāo)已成為控制領(lǐng)域的研究重點和熱點問題之一。
　　 在實際生產(chǎn)

2、中，提高運行系統(tǒng)的可靠性和安全性具有十分重要的意義。如果某個控制系統(tǒng)發(fā)生故障卻未被及時發(fā)現(xiàn)排除，其結(jié)果很可能會導(dǎo)致系統(tǒng)失效，甚至造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。容錯控制主要思想是系統(tǒng)發(fā)生故障時，能采用一定控制方法保持其原有的工作狀態(tài)和性能指標(biāo)。因此，容錯控制對提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性具有重大的意義，并逐漸成為控制領(lǐng)域的重要研究課題。
　　 對于許多系統(tǒng)，由于系統(tǒng)狀態(tài)是未知的，對其研究面臨很大困難。濾波研究是解決此類問題的有效手段，其

3、目的是通過可能含有噪聲的測量信息來估計一個給定系統(tǒng)的未知狀態(tài)。自隨機系統(tǒng)的最優(yōu)濾波理論提出之后，隨機系統(tǒng)的Kalman濾波理論被廣泛應(yīng)用于通訊、航天、航空、工業(yè)過程控制等領(lǐng)域，但它要求精確的系統(tǒng)模型和確切已知外部干擾信號的統(tǒng)計特性，但實際中的許多系統(tǒng)的精確模型很難獲取，或者外部干擾統(tǒng)計特性未知，甚至系統(tǒng)存在漂移現(xiàn)象等等，這些系統(tǒng)的不確定性會引起濾波發(fā)散。因此，研究改善濾波算法、設(shè)計合理的濾波器可以更好地了解系統(tǒng)的特性，從而保證系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)