多未知輸入系統(tǒng)抗干擾估計(jì)方法及應(yīng)用.pdf

1、包含不確定動(dòng)態(tài)、量測噪聲、控制誤差、外部干擾以及故障的復(fù)雜系統(tǒng)廣泛存在于工業(yè)過程、航空航天等實(shí)際應(yīng)用中,這類對(duì)象往往可以表示為含有多未知輸入的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。含有多未知輸入的復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)控制與估計(jì)問題的研究具有重要的理論意義與應(yīng)用價(jià)值。本論文針對(duì)含多未知輸入的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),提出了一類同時(shí)具有干擾抵消與抑制性能的抗干擾估計(jì)方法,并應(yīng)用于復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)以及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)和標(biāo)定問題。本文的創(chuàng)新性工作如下:
　　 (1)研究了一類

2、同時(shí)含有干擾和故障的非線性不確定系統(tǒng)的故障診斷和容錯(cuò)控制問題。其中在對(duì)象中考慮了時(shí)變故障向量,同時(shí)假設(shè)多源干擾包含可建模干擾和范數(shù)有界不確定干擾。通過設(shè)計(jì)干擾觀測器,分別提出了同時(shí)具有干擾抵消與抑制性能的故障診斷方法及復(fù)合分層主動(dòng)容錯(cuò)控制方法。其中,H∞性能抑制范數(shù)有界不確定干擾,干擾觀測器抵消可建模干擾。最后,通過A4D飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)和機(jī)器人操縱手系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了方法的有效性。
　　 (2)研究了一類非高斯隨機(jī)分布系統(tǒng)的抗干擾

3、故障診斷問題,該類隨機(jī)分布系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)信息是輸出的統(tǒng)計(jì)信息集而不是輸出信號(hào)本身。將所研究的問題轉(zhuǎn)化為同時(shí)具有未知外部干擾和故障的非線性不確定權(quán)系統(tǒng)的故障診斷問題。設(shè)計(jì)了一種基于知識(shí)驅(qū)動(dòng)并具有干擾抵消性能的復(fù)合故障診斷觀測器。最后,在粒子分布控制系統(tǒng)中驗(yàn)證了方法的有效性。
　　 (3)分析了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的不同類型干擾,并建立了多源干擾慣性導(dǎo)航系統(tǒng)模型,其中干擾分為三個(gè)部分:馬爾科夫過程、高斯噪聲和范數(shù)有界不確定干擾。提出了一種多源干

4、擾慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的魯棒抗干擾濾波器設(shè)計(jì)方法。濾波器的結(jié)構(gòu)包括漂移估計(jì)器和混合H2／H∞濾波器,其中漂移估計(jì)器估計(jì)并抵消慣性傳感器漂移；H2／H∞濾波器抑制高斯噪聲和范數(shù)有界不確定干擾。最后,在SINS靜基座初始對(duì)準(zhǔn)中驗(yàn)證了方法的有效性。
　　 (4)針對(duì)含多未知輸入的慣性導(dǎo)航非線性系統(tǒng),研究了抗干擾容錯(cuò)初始對(duì)準(zhǔn)問題。提出了一種新的具有自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)聂敯艉纳V波器,自適應(yīng)項(xiàng)估計(jì)慣性器件漂移和故障項(xiàng)。所研究的魯棒耗散性包括了魯棒H∞性能