非线性不确定系统的鲁棒虚拟传感器重组的设计.pdfVIP

· 24 · 工业仪表与 自动化装置 2010年第3期 非线性不确定 系统的 鲁棒虚拟传感器重组的设计 张明光，姜一达 (兰州理工大学 电气工程与信息工程学院，兰州 730050) 摘要：主要将非线性滑模观测器和虚拟传感器重组方法相结合，设计了具有鲁棒性的滑模观测 器。把线性系统虚拟传感器重组方法推广到非线性，并针对传感器故障设计合适的滑模观测器，使 改变后的系统能够等价于原来的非线性不确定系统。数字仿真证明了该方法的有效性，重组后的 系统输出可以很好地跟踪正常工作系统输 出。 关键词 ：非线性系统 ；滑模观测器；虚拟传感器；传感器故障 中图分类号 ：TP274 文献标志码 ：A 文章编号：1000—0682(2010)03—0024—03 Virtualsensordesignofthenonlinearuncertain systemsrobustrec0nfiguratiOn ZHANGMingguang，JIANG Yida (SchoolofElectricalandInformationEngineering，LanzhouUniversityD厂Technology，Lanzhou730050，China) Abstract：Combinednonlinearslidingmodeobserverandthevirtualsensor，isreachedinthepaper reeonfigurationofaclassofnonlinearuncertainsystems．Forsensorfault，thevirtualsensorlinearrecon— figurationmethodisappliedtononlinearsystem．Bydesigningappropriateslidingmodeobserver，iten- suresthatthepost—reconfigurationsystem isstillequivalenttotheoriginalsystem．Thesimulationresults show thattheeffectivenessofthemethodandthepost——reconfigurationsystem outputcanbeaverygood system totraekthenormalworkoutput． Keywords：nonlinearsystem；slidingmodeobserver；virtualsensor；sensorfault 程实际的需要。因此，非线性不确定系统的鲁棒虚 0 引言 拟传感器重组的设计显得尤为必要。 主动容错控制在故障发生后需要重新调整控制 由于线性系统虚拟传感器类似一个状态观测 器的参数，也可能需要改变控制的结构，这是一个很 器，于是通过引入非线性鲁棒滑模观测器，用于非线 受关注的研究方 向 -31。2005年 ThomasSteffen提 性系统的虚拟传感器设计。在线性系统虚拟传感器 出虚拟传感器重组方法 J，这种方法针对传感器故 重组方法的基础上将其推广到非线性领域。针对一 障，设计合适的虚拟传感器模块重组被控对象，使得 类非线性不确定系统传感器发生故障后，重组后的 重组的被控对象仍然保持正常对象的特征，而无需 被控对象能保持正常对象的特征，仿真结果验证 了 进行控制律的重新调度和重构。但已有的成果是针 所提方法的有效性。 对线性系统或者是非线性系统在工作点附近线性化 1 非线性系统