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专利号: 2017107326335
申请人: 广州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2025-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于带宽节省的模糊自适应执行器失效补偿控制方法,其特征在于,包括:建立带执行器失效的工业系统模型;所述工业系统模型包含执行器失效故障的描述函数;

所述工业系统模型为:

其中,x=[x1,x2,...,xn]∈Rn、y∈R和uci(t)∈R(i=1,2,...,m)分别代表系统状态、输出和输入; 定义为[x1,x2,...,xj];βi(x)∈R(1,2,...,m)为执行器的非线性函数;fj、fn、βi(x)为所述工业系统模型的系统参数;v是一个独立的r阶标准布朗运动;ρi∈[0,1]为常量;所述执行器失效故障的描述函数为:biβi(x)(ρiuPFi(t)+uTFi);uPFi(t)代表第i个执行器的输入;

根据预设的暂态性能参数,建立虚拟控制器和所述虚拟控制器需满足的自适应法则;

根据所述虚拟控制器和所述自适应法则,创建所述工业系统模型的自适应补偿控制策略;

当所述执行器发送故障时,根据所述虚拟控制器的传输控制量误差,判断是否触发自适应补偿控制,如果是,执行所述自适应补偿控制策略;否则,返回判断。

2.根据权利要求1所述的基于带宽节省的模糊自适应执行器失效补偿控制方法,其特征在于,所述根据预设的暂态性能参数,建立虚拟控制器和所述虚拟控制器需满足的自适应法则,具体为:所述工业系统模型为二阶系统,确定物理控制器的描述函数为:根据预设的暂态性能参数,建立第一虚拟控制器和第二虚拟控制器,具体如下:其中,α1为所述第一虚拟控制器;α2为所述第二虚拟控制器; λ=(y-yr)/η,δ是预设的暂态性能下限,是预设的暂态性能上限;η为预设的单调递减的任意函数,yr为参考信号;

根据建立的所述第一虚拟控制器和所述第二虚拟控制器,创建第一自适应法则和第二自适应法则,具体如下:其中,为所述第一自适应法则; 为所述第二自适应法则;kj=(kj,1,kj,21,...,kj,2m)T、 为一个常数;tk,k∈R+为控制器更新时间;γ(t)代表活跃函数;Γk是一个非奇异正定矩阵;λ1为大于0的常量;定义z1=p,在[tk,tk+1)区间内,wi(t)=(1+λ1(t)δ)uPFi(t)+λ2(t)m1,在[Tj,Tj+1)区间内,

3.根据权利要求2所述的基于带宽节省的模糊自适应执行器失效补偿控制方法,其特征在于,所述根据所述虚拟控制器和所述自适应法则,创建所述工业系统模型的自适应补偿控制策略,具体为:创建的自适应补偿控制策略为:

4.根据权利要求3所述的基于带宽节省的模糊自适应执行器失效补偿控制方法,其特征在于,所述根据所述虚拟控制器的传输控制量误差,判断是否触发自适应补偿控制,具体为:当所述虚拟控制器的传输控制量误差满足以下公式时,确定触发自适应补偿控制,否则,返回判断;

所述公式为:|e(t)|≥δ|uPFi(t)|+m1,δ>0。