基于LMI的船舶航向横摇鲁棒容错控制

为了提高船舶航向/横摇控制系统的可靠性,改善系统故障情况下的容错控制效果,采用基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒容错控制设计方法,对船舶航向/横摇系统进行容错控制研究。建立船舶航向/横摇耦合运动模型,分析故障导致的模型等效不确定性,通过定义广义干扰,将模型变换为适合于H 2/H∞鲁棒容错控制设计的标准模型。设计系统的性能评价指标,求解鲁棒容错控制器,并进行仿真验证。结果表明,船舶航向/横摇鲁棒容错控制系统具有良好的容错性能。     

时滞线性系统完整性控制的容错性研究

研究了线性时滞系统的一类容错控制问题。基于Lyapunov方法，证明了当系统采用一种带时滞的状态反馈控制律时，该系统对于传感器和执行器故障具有完整性。所给的仿真例子验证了本文提出的方法的有效性。     

改进神经网络的舰船电力系统稳定性容错控制

大部分舰船电力系统控制方法只能完成电力系统的基础控制任务,没有考虑电力系统状态控制,造成控制后电压稳定性较差的问题。因而,设计改进神经网络的舰船电力系统稳定性容错控制方法。引用改进神经网络设计状态诊断网络,完成舰船电力系统状态诊断。设计模糊滑膜变结构控制器为容错控制器,引用模糊控制技术控制电力系统中电流与电压的变化,实现对舰船电力系统的稳定性控制。通过测试对比可知,此方法与原有2种控制方法相比,此方法完成控制后的输出电压更加稳定。综上可知,改进神经网络的舰船电力系统稳定性容错控制更适用对电力系统的状态进行控制。     

一种新型集成智能传感器的容错控制方法

提出了一种传感器容错控制新方案。该方案融合了神经网络、模糊逻辑、自适应预测、系统结构分析与容错控制技术，解决了传统容借控制系统不能对复杂系统进行有效控制的问题。采用该方法对一传统容错控制系统进行了仿真，证明了具有比原系统更加优越的性能。     

基于远程通信的船舶配电分配容错方法研究

传统的船舶配电分配容错方法导致系统运行速度过慢、CPU利用率降低、内存使用率变小、I/O读写率变差,系统整体运行状态变差。针对上述问题,基于远程通信研究了一种新的船舶配电分配容错方法,首先设定了船舶馈线配电方式、干线配电方式、混合配电方式、环形配电方式以及网形配电方式的容错率,然后通过计算分析船舶各配电方式的容错电量,设定监控系统随时监控船舶配电分配工作是否正常,最后通过与传统方法进行了对比实验。结果表明,基于远程通信的船舶配电分配容错方法能够提高系统运行效率、扩展CPU利用率降低、丰富内存使用率、增加I/O读写率,从整体上优化系统运行状态。     

水下智能仿生机器鱼容错控制数学建模研究

传统水下智能仿生机器鱼控制模型存在容错率低的问题。为了更好解决该问题,进行水下智能仿生机器鱼容错控制数学建模研究。构建仿生机器鱼机械动力学模型,获取仿生机器鱼的自身参数、水下参数与容错参数,引入容错控制算法对仿生机器鱼进行误差量追踪补偿计算,构建水下智能仿生机器鱼容错控制数学模型。在实验中通过控制容错率测试,证明该模型具有较强的容错控制能力。     

基于远程通信的船舶配电容错方法研究

为了提高船舶配电的稳定性和均衡性,需要进行船舶配电容错控制设计,提出基于远程通信的船舶配电容错方法。构建船舶配电容错控制的约束参量模型,采用直流功率调制的方法进行船舶配电的直流电力输出功率调制和超低频振荡抑制,在远程通信协议下进行船舶配电容错的输出稳态性测试,构建船舶配电容错的优化控制律。通过多直流协调控制的方法进行船舶配电过程中的远程通信信道均衡调节,采用匹配滤波器抑制区域间低频振荡,实现船舶配电容错控制。仿真结果表明,采用该方法进行船舶配电控制的容错性能较好,提高了输出稳定性,远程通信的信道均衡性较强。     

基于马尔可夫模型的容错系统可靠性分析

容错系统的可靠性分析是容错系统设计过程中最重要的步骤之一。在容错控制系统的可靠性分析中，利用马尔可夫过程和半马尔可夫过程理论对容错系统进行可靠性建模能够较为真实地描述系统的实际工作情况。但是，由于容错系统为了达到高可靠性而采用了大量的冗余配置及重构技术，使得该可靠性模型往往变得相当复杂。因此，对系统可靠性模型进行必要的化筒，可以减少许多计算量并使该模型更回答符合实际使用要求。     

船用蒸汽发生器给水系统的容错控制

为提高二回路控制系统的可靠性,以蒸汽发生器给水系统为对象,设计基于BP神经网络的水位容错控制系统。利用Matlab/Simulink仿真平台,建立容错控制仿真模型,并与蒸汽发生器的集总参数仿真模型联合,分别对水位传感器恒偏差、恒增益和卡死故障进行仿真测试。仿真结果表明,容错控制系统的故障诊断模块能够准确、迅速地诊断出传感器故障并启动容错控制模块进行容错控制,使得蒸汽发生器的水位能够稳定在设定值附近,系统运行稳定。基于BP神经网络的容错控制系统对于修正蒸汽发生器水位传感器的故障有效,可用于蒸汽发生器给水控制系统的设计,提高系统的可靠性。     

永磁同步电机推进系统容错控制方法

为了解决多相永磁同步电机推进系统中由于逆变器功率开关元件的短路或断路所引起的故障,根据综合矢量方法,提出了一种有效的容错控制方法;根据多相PMSM电力推进系统缺相故障后绕组的非对称分布的特点,提出了故障状态下形成圆形磁场的各相定子电流的幅值和相位条件;以12相永磁同步电动机电力推进系统为例,对最经常发生的一相及二相绕组开路故障进行容错控制仿真。仿真结果表明,容错后,转矩的原理性波动从根本上得到消除,交、直轴电流和转矩过渡过程较为平稳,过渡过程时间很短。依据仿真结果还给出了为使系统保持原有的转矩输出,容错后的各相电流幅值需增加的补偿量。     

船舶柴油发电机转速神经网络容错控制

结合人工神经网络与智能容错控制，形成船舶柴油发电机转速神经网络容错控制。对由故障诊断后获取的特征值进行归一化处理，把经过处理的特征值作为神经网络的输入样本集，设计输出样本集，建立BP神经网络和ELMAN神经网络，用整理后的数据训练神经网络，使神经网络具有容错控制功能，并对神经网络模型进行仿真测试。仿真试验显示可以实现对船舶电力系统容错控制，保证船舶的安全运行。     

具有参数乘性摄动系统的鲁棒完整性研究

针对[0,σ]（σ≥）故障模型，讨论了具数乘性摄动的系统存在执行器故障、传感器故障及执行器和传感器同时发生故障时具有鲁棒完整性的必要条件和充分条件，并应用H∞控制理论，给出了鲁棒容错输出反馈控制器的设计方法。     

基于龙伯格观测器的PMSM单相低分辨率位置传感器故障容错控制算法

在电动助力车用永磁同步电机(PMSM)控制系统中,针对PMSM在正常运行过程中,发生单相低分辨率位置传感器故障的问题,以霍尔位置传感器为例,提出了一种低分辨率位置传感器故障状态下的新型容错控制算法,将龙伯格观测器引入容错控制并提出一种基于转子位置估算误差的加权值函数,根据该函数值结合基于一阶加速度算法的容错控制,实现永磁同步电机在全速度段的高精度容错控制.实验结果表明,在单相霍尔位置传感器故障状态下,新型容错控制算法具有良好的容错控制效果,提高了电动助力车用PMSM控制系统的可靠性和稳定性.     

船舶动力定位系统控制器的设计

提出了完整的基于船舶运动数学模型的动力定位系统，并且提供了定点控制和跟踪控制两种控制方法，在跟踪控制中引入船舶运动的参考轨迹模型。应用基于卡尔曼滤波的状态观测器得到控制所需的船舶低频信号，控制器的设计采用了考虑积分作用环节的改进LQG算法，同时引入前馈以补偿风力作用以及参考轨迹模型带来的影响。最后控制器的性能通过系统的仿真得到验证。     

基于MOOS-IvP的自主式水下航行器的机载软件系统容错设计

为提高自主水下航行器的可靠性,构建基于MOOS-IvP的自主水下航行器机载软件系统容错管理模块.该模块包括客户端状态监控和容错处理.在容错处理中,提出一种时间冗余和双进程冗余相结合的容错处理技术.通过在水池和海洋中对自主水下航行器改进后的软件系统进行测试,并用经典的软件可靠性增长模型定量对比分析了自主水下航行器改进前后软件系统平均无故障运行时间.试验结果表明,增加容错管理模块后的软件系统的可靠性明显提高.     

一种分布式人机界面组件容错调度模型的研究

为了解决分布式系统中人机界面组件的容错、动态配置以及各个人机交互结点界面切换的统一控制问题,基于组件技术和容错调度理论,提出一种人机界面组件两级容错调度模型,并给出了相应的调度算法.模型由一个统一调度处理组件和多个人机交互结点组成.其中,每个人机交互结点包含一个局部调度处理组件、一个界面组织处理组件以及多个人机界面组件.局部调度处理组件处理没有容错需求的局部界面调度请求.统一调度处理组件处理有容错需求的局部界面调度请求和全局界面调度请求.界面组织处理组件根据调度请求的处理结果完成界面的组织显示.最后,通过实验验证了两级容错调度模型及其算法的可行性.     

无人水下航行器网络控制器设计

传统无人水下航行器采用集中式结构设计,导致系统计算负担重、容错能力差、结构复杂.设计并实现了基于分布式结构的网络控制器,分析系统的工作原理,建立网络控制模型,设计网络控制器数据传输协议,并给出了硬件设计思路和软件开发,通过试验对网络控制器进行了验证。     

一类不确定广义系统的容错控制

讨论执行器正常或出现故障时,不确定广义系统容错控制器设计问题。首先,利用线性矩阵不等式(LMI),设计状态反馈,使得广义系统执行器未出现故障时渐近稳定。接着,当广义系统的执行器出现故障时,设计状态反馈使得闭环广义系统渐近稳定。进而,利用LMI,设计广义系统在状态反馈作用下具有完整性的容错控制器。     

离散输出反馈控制系统的鲁棒容错控制

研究了参数不确定离散系统的鲁棒容错控制问题。针对传感器失效故障，提出了一种基于输出反馈控制的鲁棒容错控制器设计方法，讨论了执行器失效的情况，并用设计示例及仿真结果验证了该方法的有效性。     

一类时滞不确定性系统的鲁棒H^∞控制器设计

研究一类不确定性时滞系统的鲁棒镇定问题，这类系统的状态和控制存在定常时滞，而且系统的状态和控制输入均含有不确定性，其不确定性满足范数有界条件。本文采用黎卡提方程方法，得到了这类不确定性时滞系统可状态反馈镇定的充分条件，通过解一个特定的黎卡提不等式，即可得到镇定已知系统的控制器。