一種多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障診斷與容錯(cuò)控制方法
【專利摘要】一種多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障診斷與容錯(cuò)控制方法，包括:建立多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)學(xué)模型，初始化系統(tǒng)狀態(tài)及控制參數(shù)；設(shè)計(jì)擴(kuò)張狀態(tài)觀測器來觀測網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的失效因子，并根據(jù)反步自適應(yīng)積分滑模設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制器；同時(shí)結(jié)合被動(dòng)容錯(cuò)方法設(shè)計(jì)了設(shè)備的容錯(cuò)控制器。本發(fā)明提供了一種基于反步自適應(yīng)滑模結(jié)合被動(dòng)容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)的多驅(qū)動(dòng)容錯(cuò)控制器，同時(shí)，設(shè)計(jì)了擴(kuò)張狀態(tài)觀測器來估計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的失效因子，使得設(shè)備在出現(xiàn)故障的情況下依然可以正常運(yùn)行。
【專利說明】
一種多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障診斷與容錯(cuò)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制領(lǐng)域，基于一種主動(dòng)容錯(cuò)控制和自適應(yīng)滑模的多驅(qū)動(dòng)網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備控制方法，特別是對于故障情況下的多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障診斷與容錯(cuò)控制。
【背景技術(shù)】
[0002] 網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)極大的推動(dòng)了現(xiàn)代科技的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)在提高社會(huì)信息化方面，資源 共享的實(shí)現(xiàn)，以及日常生活的便利化都有著無可替代的重要作用。
[0003] 相對于網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及和應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用和維護(hù)還處在一個(gè)較為低端的水 平。對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備日常使用中可能出現(xiàn)的種種故障，我們不僅無法準(zhǔn)確地檢測到故障發(fā)生 的原因，而且故障處理的手段往往很單一，僅僅只有停機(jī)修理或者停機(jī)更換元器件這些措 施。不僅造成了極大的資源浪費(fèi)，同時(shí)也使企業(yè)的正常生產(chǎn)活動(dòng)受到了很大的影響。
[0004] 對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的檢測，主要包括故障檢測和性能檢測兩個(gè)方面。其中：故障檢測主 要涵蓋接口功能測試協(xié)議一致性測試和網(wǎng)管故障檢測等，相關(guān)研究主要集中在各大高校以 及研究所等科研單位;性能測試主要包括各項(xiàng)可量化的性能指標(biāo)的測試，相關(guān)研究工作主 要集中在第三方設(shè)備生產(chǎn)公司。
[0005] 在過去的幾十年間，針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)的故障問題，已經(jīng)有多種方法被提出并獲 得了成功的應(yīng)用。主要的解決方法有主動(dòng)容錯(cuò)控制和被動(dòng)容錯(cuò)控制兩種。主動(dòng)容錯(cuò)控制就 是為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)一種魯棒性強(qiáng)不易受到故障影響的控制律，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在在出現(xiàn)故障 的情況下仍然可以保持原先的性能，但是主動(dòng)容錯(cuò)控制僅僅只能夠保證故障發(fā)生初期的時(shí) 候有明顯的效果，一旦故障變得嚴(yán)重，那么系統(tǒng)將會(huì)變得不可控制，最終導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p 壞;被動(dòng)容錯(cuò)控制指的是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，重構(gòu)原先的控制律，將未知非線性 項(xiàng)或故障因子考慮進(jìn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制器設(shè)計(jì)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)其由正常運(yùn)行狀態(tài)到故障狀態(tài)下運(yùn) 行的平穩(wěn)過渡，并且保證系統(tǒng)的運(yùn)行性能不會(huì)發(fā)生明顯的下降，被動(dòng)容錯(cuò)即使在發(fā)生較大 故障的情況下依然可以保證設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。
[0006] 同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備當(dāng)中的非線性干擾項(xiàng)也是影響其性能的一個(gè)關(guān)鍵因素，由于是遠(yuǎn) 程操控設(shè)備，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)較大的外力干擾或者摩擦，參數(shù)變化等等問題，那么整個(gè)系統(tǒng)會(huì) 迅速偏離正常運(yùn)行狀態(tài)，僅僅依靠遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)很難及時(shí)的使系統(tǒng)回到正常的運(yùn)行狀 態(tài)。這時(shí)候，就需要依靠系統(tǒng)自身的控制器設(shè)計(jì)來抑制擾動(dòng)項(xiàng)的影響。許多先進(jìn)的控制理 論，例如滑模理論，自抗擾理論，魯棒控制…都對干擾項(xiàng)的抑制有著良好的效果，這其中，滑 模理論是一種容易設(shè)計(jì)，且易于證明穩(wěn)定性的控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障檢測和容錯(cuò)性能問題，使每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都能夠在參考 信號(hào)下良好的運(yùn)行，本發(fā)明提供了一種基于反步自適應(yīng)滑模結(jié)合被動(dòng)容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)的多驅(qū) 動(dòng)容錯(cuò)控制器，同時(shí)，設(shè)計(jì)了擴(kuò)張狀態(tài)觀測器來估計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的失效因子，使得設(shè)備在出現(xiàn) 故障的情況下依然可以正常運(yùn)行。
[0008] 為了解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案如下：
[0009] -種多數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的故障診斷與容錯(cuò)控制方法，包括以下步驟：
[0010] 步驟1，建立多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，初始化系統(tǒng)狀態(tài)及控制參數(shù)，過程 如下：
[0011] 1.1，考慮故障情況下的多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的理想模型為：
[0012]
[0013] 其中，0L(t)代表負(fù)載的位置，WL(t)代表負(fù)載的轉(zhuǎn)速，0j(t)代表設(shè)備1或者設(shè)備2的 轉(zhuǎn)子的位置，m(t)代表設(shè)備1或設(shè)備2的轉(zhuǎn)子的速度，以代表傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度系數(shù)，D Tj代表 電磁力矩系數(shù)；
[0014] 1 . 2，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型進(jìn)行簡化，式中
匕外，令 蕁到簡化后的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型為： ' l ^
m/ - mj.
[0015]
[0016] J -J ' .1. ~'J 1J.J J -J '
[0017]步驟2,設(shè)計(jì)多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的容錯(cuò)控制器，過程如下：
[0018] 2.1，設(shè)計(jì)過程：
[0019]
[0020]由系統(tǒng)的狀態(tài)方程和式(4)有：
[0021 ] e, - r, - i>, = ytl -η2 +e-, (5)
[0022] 為了要使ei收斂到0,設(shè)計(jì)Π 2為：
[0023] % (6)
[0024] 將(6)式帶入(5)式得到：
[0025] ?} == -+ (7)
[0026] 選取Liyaounov函數(shù)F1: =.?2 /2,.并對Vi進(jìn)行求導(dǎo)，得到：
[0027]
(8)
[0028] 2.2，為了使W小于0，設(shè)狀態(tài)變量Z1跟蹤χ2， Z2跟蹤不確定擾動(dòng)ω 1
[0029]
[0030] 利用擴(kuò)張狀態(tài)觀測器對ω !進(jìn)行補(bǔ)償，存在補(bǔ)償誤差，定義補(bǔ)償誤差為~=ω ， 通過自適應(yīng)的方法消除該誤差，定義~1 = l4是對~的估計(jì)，I是估計(jì)誤差；
[0031]由系統(tǒng)的狀態(tài)方程和式(4)得：
[0032]
(10)
[0033]為了使Θ2指數(shù)收斂，設(shè)計(jì)Π 3:
[0034]
.(11)
[0035] 定義4的自適應(yīng)律為：
[0036] I = -/?? (12)
[0037] 設(shè)計(jì) Lyapunov函數(shù)：
[0038]
!)
[0039] 對式（13)進(jìn)行求導(dǎo)，并且將&均代入式（13)中，得：
[0040]
:(.14)
[0041]定義一個(gè)關(guān)于e3的滑膜面：
[0042] 5*! = 4 + ?? (X5)
[0043] 其中，k3為滑模面的增益，驅(qū)動(dòng)1完全失效和部分失效需要分開來設(shè)計(jì)控制器如 下：
[0044] 1)當(dāng)驅(qū)動(dòng)1部分失效時(shí)：
[0045]
[0046]
[0047] 2)當(dāng)驅(qū)動(dòng)1完全失效時(shí)：
[0050] 2.3,選取 Lyapunov 函數(shù)：
[0048]
[0049]
[0051]
(20)
[0052] 對式(20)求導(dǎo)，得：
[0053] 4 Γ1'^42^1
[0054] 2.4,基于觀測器的故障診斷，過程如下：
[0055] 設(shè)計(jì)以下的觀測器來估計(jì)失效因子：
[0056]
[0057] 其中是叫的觀測值，1為觀測器增益系數(shù)，.?是對失效因子的估計(jì)，S2為滑膜 面，昆=x4/-i 4,·，為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定，設(shè)計(jì)失效因子的自適應(yīng)律為：
[0058]
[0059]其中，〇為增益系數(shù)，巧大于零。
[0060] 本發(fā)明提供了一種基于反步自適應(yīng)滑模結(jié)合被動(dòng)容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)的多驅(qū)動(dòng)容錯(cuò)控 制器，同時(shí)，設(shè)計(jì)了擴(kuò)張狀態(tài)觀測器來估計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的失效因子，使得設(shè)備在出現(xiàn)故障的情 況下依然可以正常運(yùn)行；
[0061] 本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為:針對可能出現(xiàn)故障的多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng)，本發(fā)明設(shè)計(jì)擴(kuò) 張狀態(tài)觀測器來觀測網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的失效因子，并根據(jù)反步自適應(yīng)積分滑模設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制 器；同時(shí)結(jié)合被動(dòng)容錯(cuò)方法設(shè)計(jì)了設(shè)備的容錯(cuò)控制器。本發(fā)明提供了一種能夠有效提高網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備容錯(cuò)性能的方法，確保多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)較好的控制效果；
[0062] 本發(fā)明的有益效果為:實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障診斷和容錯(cuò)控制，有效解決系統(tǒng)在擾 動(dòng)下的誤差增大問題，提高系統(tǒng)的容錯(cuò)性能和控制性能。
【附圖說明】
[0063]圖1為本發(fā)明的控制流程圖；
[0064]圖2為跟蹤性能效果圖；
[0065]圖3為沒有補(bǔ)償項(xiàng)時(shí)位置信號(hào)跟蹤性能圖；
[0066] 圖4為沒有補(bǔ)償項(xiàng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備跟蹤誤差圖；
[0067] 圖5為有補(bǔ)償項(xiàng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備跟蹤誤差圖；
[0068] 圖6為部分失效無容錯(cuò)控制下的位置誤差；
[0069]圖7為部分失效容錯(cuò)控制下的位置誤差；
[0070]圖8為完全失效無容錯(cuò)控制下的位置誤差；
[0071]圖9為完全失效容錯(cuò)控制下的位置誤差。
【具體實(shí)施方式】
[0072]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0073] 參照圖1-圖8,一種多數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的故障診斷與容錯(cuò)控制方法，包括以下步驟：
[0074] 步驟1，建立多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，初始化系統(tǒng)狀態(tài)及控制參數(shù)，過程 如下：
[0075] 1.1，考慮故障情況下的多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的理想模型為：
[0076]
[0077] 其中，0L(t)代表負(fù)載的位置，WL(t)代表負(fù)載的轉(zhuǎn)速，0j(t)代表設(shè)備1或者設(shè)備2的 轉(zhuǎn)子的位置，^(t)代表設(shè)備1或設(shè)備2的轉(zhuǎn)子的速度，以代表傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度系數(shù)，D Tj代表 電磁力矩系數(shù)；
[0078] 1 .2,對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型進(jìn)行簡化，式中，
此外，令
，得到簡化后的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型為：
[0079]
[0080]
[0081]步驟2,設(shè)計(jì)多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的容錯(cuò)控制器，過程如下：
[0082] 2.1，設(shè)計(jì)過程：
[0083]
[0084]由系統(tǒng)的狀態(tài)方程和式(4)有：
[0085] ^=.?/-.? =y,i-'h+^2 (）
[0086] 為了要使ei收斂到0,設(shè)計(jì)Π 2為：
[0087] ni=yA+k\ei (: 6)
[0088] 將(6)式帶入(5)式得到：
[0089] ?[ - + (7)
[0090] 選取Liyaounov函數(shù)R =￡^/2,并對Vi進(jìn)行求導(dǎo)，得到：
[0091] V. =-k,tr +e.e. (8)
[0092] 2.2，為了使W小于0，設(shè)狀態(tài)變量Z1跟蹤X2，Z2跟蹤不確定擾動(dòng)ω i
[0093]
[0094] 利用擴(kuò)張狀態(tài)觀測器對ω !進(jìn)行補(bǔ)償，存在補(bǔ)償誤差，定義補(bǔ)償誤差為= ω ， 通過自適應(yīng)的方法消除該誤差，定義匕-4 = 4是對~的估計(jì)是估計(jì)誤差；
[0095]由系統(tǒng)的狀態(tài)方程和式(4)得：
[0096]
(1:0)
[0097]為了使Θ2指數(shù)收斂，設(shè)計(jì)Π3:
[0098]
(11)
[0099] 定義I的自適應(yīng)律為：
[0100] e = -Γηβ2 (12)
[0101 ]設(shè)計(jì) Lyapunov 函數(shù)：
[0102]
(13)
[0103] 對式（13)進(jìn)行求導(dǎo)，并且將％、色、&均代入式（13)中，得：
[0104]
(14)
[0105]定義一個(gè)關(guān)于e3的滑膜面：
[0106] 5, -%. + k^e3. (1.5)
[0107] 其中，k3為滑模面的增益，驅(qū)動(dòng)1完全失效和部分失效需要分開來設(shè)計(jì)控制器如 下：
[0108] 1)當(dāng)驅(qū)動(dòng)1部分失效時(shí)：
[0111] 2)當(dāng)驅(qū)動(dòng)1完全失效時(shí)：
[0109]
[0110]
[0114] 2.3,選取 Lyapunov 函數(shù)：
[0112]
[0113]
[0115]
[0116] 對式(20)求導(dǎo)，得：
[0117]
[0118] 2.4，基于觀測器的故障診斷，過程如下：
[0119] 設(shè)計(jì)以下的觀測器來估計(jì)失效因子：
[0120]
[0121] 其中是X4冊觀測值，1為觀測器增益系數(shù)，/7是對失效因子的估計(jì)，S2為滑膜 面，& = τ4/ -i4/，為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定，設(shè)計(jì)失效因子的自適應(yīng)律為：
[0122]
[0123] 其中，rj為增益系數(shù)，rj大于零。
[0124] 為了驗(yàn)證所提容錯(cuò)控制方法以及干擾量補(bǔ)償方法的有效性，我們在MATLAB2013a 環(huán)境下進(jìn)行了仿真，首先，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置為：
[0125] Jmi = 0.004kg.m2,Κπ = 1. IN.m/A, Jl = 0.016kg.m2
[0126] Jm2 = 0.008kg. m2, Κτι = 0.9N. m/A, Kl = 1000N. m/rad
[0127] 經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，得到的控制器相對較好的參數(shù)整定為：
[0128] ki = 50，k2 = 30，k3 = k4i = k42 = 30，
[0129] k4=50 ,r〇 = 10 ,π = Γ2 = 5,
[0130] 1 = 90 ,Ρι = Ρ2 = 0.5,02 = 5000
[0131] 系統(tǒng)跟蹤幅值為1，周期為2s的正弦信號(hào)，如圖3所示；圖4所示的是在沒有增加補(bǔ) 償項(xiàng)的時(shí)候電機(jī)的跟蹤誤差，圖5所示的是在增加補(bǔ)償項(xiàng)時(shí)候網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的跟蹤誤差，比較這 兩幅圖，可以很明顯的看到，在增加補(bǔ)償項(xiàng)以后，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的跟蹤誤差降低了很多；圖6所示 的是對于失效因子的估計(jì)，我們將失效因子的初值均設(shè)置為1，在5s時(shí)，令驅(qū)動(dòng)器1的失效因 子變?yōu)椹?即驅(qū)動(dòng)器1完全失效，從圖中可以看到失效因子估計(jì)律可以很好的觀察失效因子 的變化情況。為了驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)的容錯(cuò)控制策略的準(zhǔn)確性，在5s時(shí)，令驅(qū)動(dòng)器1的失效因 子突變到0.5,即驅(qū)動(dòng)器1部分失效，比較在容錯(cuò)控制下的位置誤差和不在容錯(cuò)控制下的位 置誤差，可以看出在突變開始的時(shí)候，不用容錯(cuò)控制時(shí)，系統(tǒng)誤差有明顯的增大，而且穩(wěn)態(tài) 誤差也比才用容錯(cuò)控制要大將近〇.〇〇32rad，如圖7、圖8所示。接著我們令驅(qū)動(dòng)1的失效因子 在5s時(shí)為0,即驅(qū)動(dòng)器1在5s時(shí)完全失效，此時(shí)比較容錯(cuò)控制和不在容錯(cuò)控制下的位置誤差， 結(jié)果如圖9所示。從仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來看，基于反步自適應(yīng)滑模和被動(dòng)容錯(cuò)控制的多驅(qū)動(dòng)網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備的故障診斷和容錯(cuò)控制方法能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行性能，保證其在發(fā)生故障 時(shí)性能不會(huì)發(fā)生明顯的下降。
[0132] 以上闡述的是本發(fā)明給出的仿真對比實(shí)驗(yàn)用以表明所設(shè)計(jì)方法的優(yōu)越性，顯然本 發(fā)明不只是局限于上述實(shí)例，在不偏離本發(fā)明基本精神及不超出本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容所涉及范 圍的前提下對其可作種種變形加以實(shí)施。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的控制方案對含有故障問題的網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備具有良好的容錯(cuò)效果，能有效提高系統(tǒng)的檢測性能和容錯(cuò)性能，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn) 較好的控制效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的故障診斷與容錯(cuò)控制方法，其特征在于:所述控制方法包括 W下步驟： 步驟1，建立多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，初始化系統(tǒng)狀態(tài)及控制參數(shù)，過程如下： 1.1，考慮故障情況下的多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的理想模型為：陽 其中，eL(t)代表負(fù)載的位置，wL(t)代表負(fù)載的轉(zhuǎn)速，e^t)代表設(shè)備1或者設(shè)備2的轉(zhuǎn)子 的位置，w^t)代表設(shè)備1或設(shè)備2的轉(zhuǎn)子的速度，Dl代表傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度系數(shù)，Du代表電磁 力矩系數(shù)； 1 . 2，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型進(jìn)行簡化，式中此外，令，得到簡化后的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型為：步驟2,設(shè)計(jì)多驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的容錯(cuò)控制器，過程如下： 2.1，設(shè)計(jì)過程：(句 由系統(tǒng)的狀態(tài)方程和式(4)有： 句:=知-少r=iv-%+& 掛 為了要使ei收斂到0,設(shè)計(jì)也為： ㈱ 將(6)式帶入巧)式得到： e,=-k,e,+e, (巧 選取Liyaounov函數(shù)K =6ι2/'2,并對Vi進(jìn)行求導(dǎo)，得到： 巧=.-kief + Cie； 貨） 2.2，為了使Vi小于Ο，設(shè)狀態(tài)變量zi跟蹤X2，Z2跟蹤不確定擾動(dòng)ω 1巧） 利用擴(kuò)張狀態(tài)觀測器對ω 1進(jìn)行補(bǔ)償，存在補(bǔ)償誤差，定義補(bǔ)償誤差為e。= ω 1-Ζ2，通過 自適應(yīng)的方法消除該誤差，定義冷-? =攝，4是對e。的估計(jì)，％是估計(jì)誤差； 由系統(tǒng)的狀態(tài)方程和式(4)得： 每='屯+ 20而_簾+碼.-嗎 （化)' 為了使Θ2指數(shù)收斂，設(shè)計(jì)113: =C| + 如 4- 2".1:| + A 斗，一之，一(;。， (II) 定義4的自適應(yīng)律為： f=-響 (1:2) 設(shè)計(jì)Lyapunov函數(shù)：對式(13)進(jìn)行求導(dǎo)，并且將Vi、?,、i均代入式（13)中，得： 跨=-vr _ 'V;;+(啤 U 4 定義一個(gè)關(guān)于Θ3的滑膜面： 《1=為+鳥《3: (15) 其中，k3為滑模面的增益，驅(qū)動(dòng)1完全失效和部分失效需要分開來設(shè)計(jì)控制器如下： 1)當(dāng)驅(qū)動(dòng)1部分失效時(shí)：對式(20)求導(dǎo)，得：(21) 2.4，基于觀測器的故障診斷，過程如下： 設(shè)計(jì)W下的觀測器來估計(jì)失效因子：(22) 其中，兩J是X4非勺觀測值，1為觀測器增益系數(shù)，是對失效因子的估計(jì)，S2為滑膜面， & ，為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定，設(shè)計(jì)失效因子的自適應(yīng)律為：(23) 其中，η為增益系數(shù)，η大于零。
【文檔編號(hào)】G05B13/04GK105974796SQ201610429941
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】程子敬, 薛廣月, 陳強(qiáng), 董方
【申請人】航天恒星科技有限公司, 浙江工業(yè)大學(xué)