协作系统的容错控制与故障诊断研究.pdf

PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 摘要 要 协作系统的特点是多个用户为完成同一任务而协同工作，系统的资源为所 有用户共享。信息化社会中人们工作的特点是群体性、交互性、分布性和协作 性。协作系统的发展正是为了适应人们工作方式的上述特点，因而有着广泛的 应用前景。协作系统的目的是支持多个用户参与同一工作，所以必须提供相应 的机制支持这种活动。 故障是使系统表现出不希 特性的任何异常现象，或动态系统中部分冗余 器件功能失效而导致整个系统性能恶化的情况或事件。 容错控制FTC(Fault-tolerant Control) 的概念于1986年9月被正式提出。它的基 本思想是利用系统的冗余资源来实现故障容错。容错控制可使一个动态系统适应 其环境的显著变化。在这类问题中，系统容许其中的一个或多个较关键部件的故 障或失效，在通常情况下，这些关键部件的故障或失效会对整个系统的稳定性及 其它性能产生很大的影响。一般的容错设计方法设计的控制器一次只能考虑对一 种故障情况的容错，针对这一点，本 引入了一种基于互质分解的容错控制设计 方法，由该方法设计的控制器可以实现对多种故障情况具有容错的能力。 本 通过对容错控制、故障诊断的学习，在协作系统的具体应用。首先介 绍了故障诊断和容错控制的基础知识以及数学基础知识 态空间法，然后采用 基于同时稳定的容错控制方法来对其进行分析和设计。同时稳定容错控制设计 方法将控制系统表达为离散参数的多重模型，根据对应的传递函数构造线性全 态公共控制器，使具有离散参数集合的控制系统稳定。本 研究了基于输出 反馈的多输入多输出系统同时稳定控制器设计，随后引入一个二次型的性能指 标，通过适当地选择加权矩阵Q、R，可以得到一种兼顾动、静态特性的同时稳 定控制器。最后，设计了一个对传感器失效和正常系统具有同时稳定性的某导 弹姿态控制系统容错控制器，仿真实验获了得良好的结果。 关键词： 协作系统，容错控制，故障诊断，状态空间，互质分解。 I PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 Abstract Abstract Collaboration System is characterized by multiple users to complete the same tasks and work together, where the system resources are for all users to share. Information society in which people work is characterized by massive, interactive, distributed and collaborative operations. The development of collaboration is the way peop