基于逆系統(tǒng)多模型主動(dòng)容錯(cuò)控制方法研究.pdf

1、本文以非線性系統(tǒng)為研究對(duì)象，在前期提出的多模型主動(dòng)容錯(cuò)控制思想的基礎(chǔ)上，將逆系統(tǒng)方法與多模型方法相結(jié)合，采用最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)離線或在線建立系統(tǒng)逆模型，運(yùn)用內(nèi)?？刂坪蜔o模型自適應(yīng)控制對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行容錯(cuò)控制，主要進(jìn)行了以下幾方面的研究工作：
　　 1)針對(duì)具有一定故障先驗(yàn)知識(shí)的非線性系統(tǒng)，為解決多模型主動(dòng)容錯(cuò)控制在應(yīng)對(duì)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)控制律計(jì)算的快速性問題，研究了一種基于LS-SVM建模的逆系統(tǒng)多模型內(nèi)模主動(dòng)容錯(cuò)控制方法

2、。首先采用LS-SVM對(duì)系統(tǒng)正常以及各種先驗(yàn)故障情形的逆系統(tǒng)進(jìn)行建模，并以此構(gòu)造系統(tǒng)的逆模型庫，然后基于逆系統(tǒng)方法將逆模型與被控系統(tǒng)串聯(lián)形成偽線性系統(tǒng)，并對(duì)其設(shè)計(jì)具有良好魯棒性能的內(nèi)?？刂破?。系統(tǒng)在線運(yùn)行時(shí)，監(jiān)控決策機(jī)制基于單一系統(tǒng)性能指標(biāo)切換函數(shù)的計(jì)算分析，調(diào)用與之匹配的LS-SVM逆模型，使其始終與被控對(duì)象串聯(lián)保持為不變的偽線性系統(tǒng)，從而在無需改變內(nèi)模控制器參數(shù)的情況下達(dá)到對(duì)非線性系統(tǒng)故障容錯(cuò)的快速性和可靠性。
　　 2)針

3、對(duì)實(shí)際系統(tǒng)故障先驗(yàn)知識(shí)不易獲取，且系統(tǒng)在發(fā)生未知故障建模期間會(huì)造成系統(tǒng)運(yùn)行安全問題，進(jìn)一步研究了一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的逆系統(tǒng)多模型主動(dòng)容錯(cuò)控制方法。該方法首先采用LS-SVM對(duì)系統(tǒng)正常以及各種先驗(yàn)故障情形建立其逆模型，并以此構(gòu)造系統(tǒng)的基本逆模型庫，實(shí)際運(yùn)行時(shí)依據(jù)系統(tǒng)性能指標(biāo)切換函數(shù)，經(jīng)在線計(jì)算分析，判斷系統(tǒng)所處的運(yùn)行模式，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生已知故障時(shí)，調(diào)用與之匹配的LS-SVM逆模型，使其始終與被控對(duì)象串聯(lián)保持為不變的偽線性系統(tǒng)，并以固定的內(nèi)?？刂?/p>

4、器實(shí)現(xiàn)非線性系統(tǒng)對(duì)已知故障的快速容錯(cuò)；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生未知故障時(shí)，切換至基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的無模型自適應(yīng)控制器(MFAC)進(jìn)行過渡容錯(cuò)控制，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的同時(shí)利用過渡容錯(cuò)期間的輸入輸出數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)當(dāng)前故障情形的逆模型并添加到模型庫中，使模型庫具有自學(xué)習(xí)能力，使系統(tǒng)能應(yīng)對(duì)未知故障。
　　 3)對(duì)文中研究方法運(yùn)用算例進(jìn)行了有效性仿真研究，其結(jié)果顯示出，無論系統(tǒng)對(duì)故障有無先驗(yàn)知識(shí)，文中所述方法對(duì)既使存在外界擾動(dòng)和參數(shù)攝動(dòng)的故障系統(tǒng)均有正確的