2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、近年來(lái),隨著現(xiàn)代科學(xué)水平的提高以及人工智能等技術(shù)的發(fā)展,使得控制系統(tǒng)的復(fù)雜性也顯著提高,其傳感器、執(zhí)行器以及系統(tǒng)部件發(fā)生故障的概率也大大增加.因執(zhí)行器使用的頻繁性,所以執(zhí)行器故障是最常見(jiàn)的故障之一.為了改進(jìn)系統(tǒng)的可靠性以及保證系統(tǒng)在執(zhí)行器發(fā)生故障情況下的穩(wěn)定,文獻(xiàn)提出了許多有效的故障容錯(cuò)控制方法.但是已有成果中,大都考慮系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的研究,而較少關(guān)注瞬態(tài)性能.本文將預(yù)設(shè)性能控制與容錯(cuò)控制相結(jié)合,針對(duì)幾類(lèi)帶有執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng),利用自

2、適應(yīng)控制、后推控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),提出了幾種自適應(yīng)容錯(cuò)控制方案.本文的研究?jī)?nèi)容概括如下:
  第一,針對(duì)一類(lèi)具有執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng),考慮了系統(tǒng)中含有未建模動(dòng)態(tài)、執(zhí)行器偏置故障及預(yù)設(shè)性能要求的情況,將預(yù)設(shè)性能函數(shù)與非線性容錯(cuò)控制理論相結(jié)合,提出一種基于預(yù)設(shè)性能的自適應(yīng)故障容錯(cuò)控制方案.該方案引入了一個(gè)動(dòng)態(tài)信號(hào)以消除系統(tǒng)的未建模動(dòng)態(tài),并通過(guò)構(gòu)造性能函數(shù)和誤差轉(zhuǎn)換函數(shù)對(duì)跟蹤誤差進(jìn)行轉(zhuǎn)換.通過(guò)理論分析,證明了在容錯(cuò)控制器的作用下閉

3、環(huán)控制系統(tǒng)的所有信號(hào)半全局一致終結(jié)有界.最后,針對(duì)自主水下機(jī)器人航向控制子系統(tǒng)的仿真結(jié)果,表明了所提方案的有效性.
  第二,針對(duì)一類(lèi)具有執(zhí)行器不可建模故障的非線性系統(tǒng),在考慮外界干擾和預(yù)設(shè)性能要求的情況下,通過(guò)引入的轉(zhuǎn)換函數(shù)將初始受約束的跟蹤誤差轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)約束的信號(hào),進(jìn)而將初始系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)一致的非線性系統(tǒng),提出了一種預(yù)設(shè)性能自適應(yīng)容錯(cuò)后推控制方案.該方案能夠使得輸出誤差滿足預(yù)先設(shè)定的性能標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)所有信號(hào)半全局一致終結(jié)有

4、界,消除了執(zhí)行器不可建模故障的影響.水下機(jī)器人仿真結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)方案的有效性.
  第三,針對(duì)一類(lèi)帶有未建模動(dòng)態(tài)和不可建模故障的非線性系統(tǒng),提出了一種基于指令濾波和預(yù)設(shè)性能的自適應(yīng)容錯(cuò)控制方案.該方案通過(guò)引入Nussbaum函數(shù)解決了系統(tǒng)控制方向未知的問(wèn)題.該方案將指令濾波器與后推技術(shù)相結(jié)合,避免了對(duì)后推設(shè)計(jì)過(guò)程中每一步的虛擬控制信號(hào)進(jìn)行求導(dǎo),從而使得容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)的復(fù)雜度大大降低.另外,該方案通過(guò)引入預(yù)設(shè)性能函數(shù)和誤差轉(zhuǎn)化函數(shù)

5、,將原系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)相同的等效系統(tǒng),從而將預(yù)設(shè)控制問(wèn)題轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定性分析問(wèn)題.通過(guò)理論分析,證明了閉環(huán)系統(tǒng)的所有信號(hào)是半全局一致終結(jié)有界的,且系統(tǒng)跟蹤誤差滿足預(yù)設(shè)性能.最后,仿真結(jié)果表明了所設(shè)計(jì)的控制算法的有效性.
  第四,研究了一類(lèi)帶有時(shí)變執(zhí)行器故障的非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)主動(dòng)容錯(cuò)控制問(wèn)題.首先,提出一種故障診斷算法,并設(shè)計(jì)了一個(gè)容錯(cuò)控制方案以保證閉環(huán)系統(tǒng)中的所有信號(hào)半全局一致最終有界,避免了控制器的奇異性.該方案首先計(jì)算出了故障診

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