严格反馈随机非线性系统的传感器容错控制

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cg120900230
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现代工业系统正朝着复杂化,大型化发展,系统的安全运行和可靠性越来越重要。在系统越来越复杂的同时,系统出现故障的可能性也在增加,因此容错控制在现实生产生活中的重要性不言而喻。工业系统中一般都含有非线性部件,因此非线性系统具有较高的研究价值。实际工程系统中通常含有随机噪声,因此针对随机系统的研究也取得了较大的进步。本文在国内外关于严格反馈非线性系统的研究基础上,采用容错控制技术,解耦backstepping技术,参数重组技术等,研究了一类含有未知动态的随机非线性系统的状态反馈传感器容错控制问题和一类互联随机非线性大系统的分散传感器容错控制问题。首先,研究了一类具有未知动态和多传感器故障的单输入单输出非线性It(?)随机系统的自适应容错控制问题。由于传感器的有效性已经部分丧失,每个测量得到的状态都包含一个未知的时变故障参数。然后,为克服未知故障参数与真实状态耦合所造成的主要障碍,提出了一种随机非线性系统故障参数分离的新方法。结合改进的backstepping设计技术,递归构造了自适应状态反馈控制器,用来估计未知故障参数并保证随机系统的稳定性。通过使用四次Lyapunov函数,证明了闭环系统的所有信号都是概率有界的。其次,研究了一类严格反馈的互联随机非线性大系统的传感器容错故障问题,其中互联项依赖于各个子系统的输出,并且所有子系统均可能发生传感器故障。由于传感器出现故障,因此互联项中也同样存在故障参数。为了克服故障参数与真实状态耦合所产生的困难,提出了一种互联随机非线性大系统故障分离的新方法。结合分散控制技术和解耦backstepping设计技术,设计了自适应状态反馈控制器,保证了整个互联随机非线性大系统的稳定性。通过使用四次Lyapunov函数,证明了闭环系统的所有信号都是概率有界的。最后,对于研究的两类严格反馈随机非线性系统,通过系统仿真证明了本文所提出方法的可行性与有效性。
其他文献
脑-机接口(Brain-Computer Interface,BCI)直接将大脑的控制意图输出到被控对象,越过了正常的神经肌肉组织,近几年来,脑机接口在智能轮椅上的发展为患有严重肢体运动障碍的患者提供了极大地便利。大部分脑机接口控制的智能轮椅采用的都是同步控制模式或者通过融合不同类别的脑电信号构成的混合BCI,前者控制节奏由系统决定,控制灵活性差,用户自主性低,后者在丰富控制信号种类的同时,也增加
学位
产学结合人才培养模式已成为推动教育高质量发展,培养应用型人才的重要方式。高校“双师型”教师队伍是应用型人才培养的保障。该文对旅游管理专业“双师型”教师队伍建设的现状以及存在的问题进行分析,提出加强旅游管理专业“双师型”教师的人文素养建设、激发教师的教学兴趣、校企深度合作并建设共享实训基地,以提高旅游管理专业应用型人才的综合素质。
期刊
随着人们生活水平的日益提升,自动扶梯的数量日益增加。伴随着其带给人们生活便利的同时,频繁发生的自动扶梯安全事故引发了人们对于扶梯安全的广泛关注。然而目前对于自动扶梯的安全检测手段还仅仅停留在传统的检测方法,聚焦于事故发生时能够触发相应的安全开关,进而控制扶梯停运,如果遇到突发事件,还是需要行人去主动按下扶梯两端的紧急制动按钮,没有办法确保及时的采取安全措施保障乘客安全。为了及时应对突发事件,尽可能
学位
未配对取送货路径优化问题因其理论以及实际意义逐渐引起学者们的重视。该问题的主要特点是客户的请求分为出货请求以及进货请求,且客户的请求可以被其他客户或者仓库满足,这种问题在现实生活中广泛存在,如企业多仓储之间商品的再平衡问题等。目前关于未配对的取送货车辆路径优化问题的研究主要集中在单种类运输商品、单运输车辆以及单仓库方面,关于多种类运输商品、多运输车辆、多仓库以及运输商品之间存在相容性约束等问题的研
学位
工业控制信息化发展到今天在众多领域如基础设施管理、工业生产中已经实现了工控终端的远程控制管理、自动化管理和智能化管理,工业控制系统与工控终端的操控深度融合,实现了工控终端协同生产、工控终端与上位机之间信息共享。虽然工业控制信息化已经成为新一代工业革命的发展趋势,信息技术与工业控制结合应用的领域越来越广泛,但是,现阶段工业控制安全问题非常值得关注,目前大多数工控终端接入工业控制系统采用接口直接对接的
学位
人体行为识别技术是计算机视觉和深度学习领域的一个重要研究方向,其在智能视频监控、人机交互、运动辅助训练、基于内容的视频搜索等许多生活与科研领域有着重要的应用。然而现有的行为识别技术在实际场景下的识别准确率普遍较低,由于背景的复杂多变问题导致其识别效果不佳,本文针对这一问题,引入时空兴趣点抑制算法,时空块稀疏编码的运动显著性分析和双流DenseNet方法,具体研究内容如下:(1)提出一种基于改进时空
学位
位姿估计技术一直是智能自主移动机器人领域的研究热点,同时也是机器人自主定位技术的基础。近年来,位姿估计技术的发展,为移动机器人定位、建图、导航提出了诸多优秀的解决方案。但是,目前绝大多数位姿估计方法都局限于“常规场景”,难以应对复杂的场景,例如:GPS失效场景下的全局定位问题,复杂工厂环境下定位精度问题,以及复杂室外环境下定位鲁棒性问题。针对以上问题,研究工作主要包含以下三个部分的内容:(1)针对
学位
铝合金作为目前应用最广泛的合金材料之一,对其性能的把控十分关键。研究表明,铝合金的性能与其内部化合物的种类、含量和分布密切相关,专家可以通过铝合金的金相图像,分析和判别铝合金的性能。因此,本文以铝合金金相图像为研究对象,以铝合金质量评估问题为背景,结合图像处理、机器学习和深度学习方法,对铝合金金相图像的微观组织分割方法进行研究,主要研究工作如下:(1)对铝合金金相分析技术的研究现状进行综述,并对图
学位
两轮移动自平衡小车是轮式移动机器人其中的一种类型。因为其本身体积小,便于携带,灵活性高等特点,被广泛应用于传统工业、军事、搜救工作、日常巡逻以及我们的生活中,所以两轮自平衡小车系统的安全性和稳定性是非常需要考虑的问题。两轮自平衡小车系统是一类典型的欠驱动、强耦合的非线性系统,本文根据构建的自平衡小车模型,基于动力学模型研究小车的直立平衡问题,基于纯滚动无滑动情况下和有侧滑滑动的运动学模型以及无扰动
学位
目标跟踪技术是计算机视觉的一个新兴研究方向,在现实世界中有着广泛的应用,可应用人机交互、智能监控和军事等领域,因此,目标跟踪技术受到了大量研究者的关注。本文的主要目的是进行目标跟踪方法研究,在现实生活中,跟踪的目标不可避免的会受到遮挡和光照等复杂因素的干扰,从而导致跟踪的准确率和成功率降低。为了解决遮挡和光照等复杂场景下对目标跟踪算法的干扰,本文从以下三个方面进行了深入的研究,主要研究内容和贡献如
学位