1.一种时滞奇异摄动系统的容错控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)在不同的时间尺度下,将时滞奇异摄动系统分解为有时滞的慢子系统和无时滞的快子系统;
(2)针对有时滞的慢子系统,设计简化容错控制器;
(3)针对无时滞的快子系统,设计状态反馈控制器;
(4)整合步骤(2)设计的简化容错控制器和步骤(3)设计的状态反馈控制器,得到针对整个时滞奇异摄动系统的容错控制器;
所述时滞奇异摄动系统如下:
y(t)=C1x1(t)+C2x2(t)+fs(t)其中,xi(t)为状态变量,i=1,2, 为xi(t)的一阶导数,u(t)为系统输入,y(t)为系统输出,fs(t)为未知传感器故障, 为初始条件向量,t为时刻,ε为奇异摄动参数,d为已知时滞状态,A01、A02、A03、A04、A11、A12、B1、B2、C1、C2为已知适维矩阵;
在步骤(1)中,分解得到的慢子系统如下:ys(t)=C0xs(t)+A2xs(t‑d)+D0us(t)+fs(t)其中,xs(t)为慢子系统的状态变量,us(t)为慢子系统的输入,ys(t)为慢子系统的输出;
在步骤(2)中,引入简化容错控制律:其中, 为慢子系统的状态估计, 为传感器故障估计,ks为慢子系统的状态反馈增益;
令:
则步骤(1)分解得到的慢子系统转变为如下形式:ys(t)=(C0+D0ks)xs(t)+A2xs(t‑d)‑D0ksex(t)+fs(t)利用李雅普洛夫函数分析该慢子系统的稳定形,得到系统趋于稳定时ks的取值;
在步骤(1)中,分解得到的快子系统如下:yf(t)=C2xf(t)
其中,xf(t)为快子系统的状态变量,uf(t)为快子系统的输入,yf(t)为快子系统的输出;
在步骤(3)中,设计的状态反馈控制器如下:uf(t)=kfxf(t)
其中,kf为快子系统的状态反馈增益,由经典极点配置方法求得:在步骤(4)中,首先整合步骤(2)设计的简化容错控制器和步骤(3)设计的状态反馈控制器,得到全局状态反馈增益控制器:‑1
ug(t)=ksx1(t)+kf[x2(t)+A04 (A03x1(t)+B2ksx1(t))]其中,ks为慢子系统的状态反馈增益,kf为快子系统的状态反馈增益;
然后根据全局状态反馈增益控制器得到针对整个时滞奇异摄动系统的容错控制器:其中, 为传感器故障估计。
2.根据权利要求1所述时滞奇异摄动系统的容错控制方法,其特征在于,慢子系统的状态估计 和传感器故障估计 通过龙伯格观测器给出。