非線性滑模重構觀測器設計與飽和主動容錯控制

目錄前言第1章 線性滑模故障重構觀測器設計方法 11.1 滑模變結構控制基本理論 11.1.1 滑?？刂苹驹?21.1.2 等效控制與滑動模態(tài)方程 41.1.3 滑動模態(tài)的不變性 51.1.4 抖振問題 61.2 滑模狀態(tài)觀測器基本概念 81.2.1 能觀性 101.2.2 漸近狀態(tài)觀測器 171.2.3 能觀性與構造狀態(tài)觀測器的關系 171.2.4滑模觀測器匹配條件 181.3 Utkin滑模觀測器設計方法 191.4 Walcott-Zak滑模觀測器設計方法 201.5 線性矩陣不等式滑模觀測器設計方法 211.6 小結 25第2章 基于全局微分同胚變換的魯棒高增益滑模觀測器設計 262.1 引言 262.2 預備知識 292.2.1 微分流形 292.2.2 李導數(shù)、李代數(shù) 292.2.3 相對階 312.2.4 高增益觀測器 312.3 多輸入多輸出仿射非線性系統(tǒng)描述 342.4 全局微分同胚變換 352.5 觀測器控制增益設計 362.5.1 控制增益設計 372.5.2 滑模增益設計 392.6 魯棒故障檢測程式 402.7 數(shù)值算例 402.8 小結 44第3章 不匹配非線性系統(tǒng)滑模故障重構觀測器設計 453.1 引言 453.2 預備知識 453.3 不匹配非線性系統(tǒng)描述 483.4 輔助輸出構建及估計 483.5 自適應律設計 513.6 觀測器控制增益設計 513.6.1 觀測器增益矩陣LMI解算 523.6.2 滑模增益解算 533.7 重構程式 553.8 數(shù)值算例 563.9 小結 60第4章 二階非奇異終端非線性滑模故障重構觀測器設計 624.1 引言 624.2 非線性系統(tǒng)描述 624.3 降維系統(tǒng)構建 634.4 二階非奇異終端滑模重構觀測器設計 644.5 觀測器控制增益設計 654.5.1 觀測器增益LMI解算程式 654.5.2 滑模增益設計 674.6 重構程式 694.7 數(shù)值算例 704.8 小結 76第5章 綜合魯棒性的非線性滑模故障重構觀測器設計 775.1 引言 775.2 預備知識 785.3 基于H∞控制的非線性滑模魯棒重構觀測器設計 795.3.1 執(zhí)行器及傳感器同時故障非線性系統(tǒng)描述 805.3.2 增維系統(tǒng)構建 805.3.3 線性變換矩陣設計 825.3.4 LMI的魯棒性設計程式 835.3.5 觀測器控制增益設計 845.3.6 重構程式 885.3.7 數(shù)值算例 905.4 綜合自適應控制的非線性廣義滑模魯棒重構觀測器設計 945.4.1 含輸出噪聲多故障并發(fā)非線性系統(tǒng)描述 945.4.2 廣義系統(tǒng)構建 955.4.3 含自適應律的廣義滑模觀測器設計 975.4.4 觀測器控制增益設計 995.4.5 重構程式 1005.4.6 數(shù)值算例 1025.5 小結 106第6章 基于自適應律及凸組合設計的飽和主動容錯控制 1076.1 引言 1076.2 預備知識 1086.2.1 有界范數(shù)及L2穩(wěn)定性 1086.2.2 凸集 1116.2.3 飽和描述扇形區(qū)域法 1126.2.4 飽和描述線性凸包法 1146.3 飽和約束非線性系統(tǒng)描述 1156.4 應對飽和的凸組合控制輸入設計 1166.5 自適應律設計 1186.6 觀測器控制增益解算 1186.7 數(shù)值算例 1216.8 小結 125第7章 綜合吸引域優(yōu)化的飽和非線性系統(tǒng)多目標主動容錯控制 1277.1 引言 1277.2 預備知識 1287.2.1 有界實引理 1287.2.2 吸引域及不變集 1297.3 非線性系統(tǒng)描述 1357.4 綜合自適應律的主動容錯控制器設計 1357.5 控制增益的LMI解算 1377.6 吸引域優(yōu)化設計 1407.7 數(shù)值算例 1417.8 小結 143第8章 應用研究 1458.1 引言 1458.2 飛行模擬轉臺伺服系統(tǒng)應用 1458.2.1 系統(tǒng)模型 1468.2.2 基于自適應魯棒滑模觀測器的伺服系統(tǒng)故障重構 1498.2.3 多故障并發(fā)伺服系統(tǒng)的主動容錯跟蹤控制 1528.3 飛控系統(tǒng)應用 1558.3.1 飛控系統(tǒng)模型 1558.3.2 飛機舵面故障模型分析 1648.3.3 控制輸入幅值飽和的飛控系統(tǒng)容錯控制 1668.4 小結 173參考文獻 174