基于滑模理论的故障检测与容错控制

第1章  引言1.1  容错控制系统的研究目的1.2  容错控制(FTC)和故障检测与隔离(FDI)的滑动模型第2章  容错控制和故障检测与隔离2.1  故障和失效定义2.2  容错控制概述2.3  冗余控制2.4  容错控制2.4.1  自适应控制2.4.2  模型转换或合成2.4.3  预测2.4.4  控制信号再分配2.4.5  鲁棒控制(H∞控制)2.5  故障检测与隔离2.5.1  基于残差的FDI2.5.2  故障识别和重构2.5.3  参数估计2.5.4  非基于模型的FDI(智能FDI)2.6  小结第3章  一阶滑模概念3.1  滑模理论简介3.1.1  规范形式3.1.2  滑模特性.2  简单实例：单摆3.2.1  仿真与结果3.2.2  实用控制法则3.3  单位向量法3.3.1  闭环系统的稳定性分析3.3.2  单位向量伪滑动项3.4  滑动面设计3.4.1  二次最小化3.5  跟踪控制器设计3.5.1  积分作用法3.5.2  模型参考法3.6  容错控制滑动模型3.7  小结3.8  注释和参考文献第4章  故障检测滑模观测器4.1  滑模观测器简介4.2  Utkin观测器4.2.1  滑动运动的特性4.2.2  实例4.2.3  抗扰性能4.2.4  平滑其间断性的伪滑模控制4.2.5  插入线性项的修正4.3  故障重构Edwards—spurgeon观测器4.3.1  观测器构想及稳定性分析4.3.2  执行器故障重构4.4  线性矩阵不等式(LMI)设计方法4.4.1  软件实现4.5  采用滑模观测器的鲁棒故障重构4.5.1  鲁棒执行器故障重构4.5.2  实例：垂直起降飞机模型4.6  观测器变型4.7  与UIO(线性未知输入观测器)的比较4.7.1  基于起重系统的比较研究4.8  小结4.9  注释与参考文献第5章采用观测器串联的鲁棒故障重构5.1  观测器串联方案简介5.2  鲁棒故障重构方案5.2.1  设计算法5.3  重构条件5.3.1  总体坐标变换5.3.2  定理5.2的证明5.3.3  降阶滑模的稳定性5.4  设计实例5.4.1  观测器设计5.4.2  仿真结果5.5  小结5.6  注释与参考文献第6章  传感器故障重构6.1  传感器故障重构简介6.2  传感器故障重构方案6.2.1  重构准备6.2.2  稳态条件下的故障重构6.2.3  动态传感器故障重构6.2.4  不稳定系统的故障重构6.3  鲁棒传感器故障重构6.3.1  实例6.4  非最小相位系统中的故障重构6.4.1  主要结果6.4.2  实例6.5  小结6.6  注释与参考文献第7章  案例研究：传感器故障重构方案的实现7.1  起重系统中的应用7.1.1  起重系统的建模7.1.2  实现7.2  直流电动机中的应用7.2.1  准备工作7.2.2  关于电动机设置的说明7.2.3  建模7.2.4  观测器设计7.2.5  实现7.2.6  结果7.3  小结7.4  注释与参考文献第8章自适应滑模容错控制8.1  自适应滑模容错控制简介8.2  执行器容错控制8.2.1  滑模控制器设计8.2.2  滑模超平面设计8.3  仿真结果8.3.1  无故障仿真8.3.2  有效性增益的变化8.3.3  升降舵总体失效仿真8.3.4  骤风条件下的升降舵总体失效8.3.5  有效性和升降舵失效的综合损失8.4  传感器容错控制8.4.1  准备工作8.4.2  闭环分析8.5  B747的鲁棒传感器故障重构8.6  传感器容错控制仿真结果8.6.1  无故障仿真8.6.2  故障仿真：FDI关闭8.6.3  故障仿真：FDI开启8.6.4  噪声条件下传感器故障仿真8.6.5  阈值选择8.7  小结8.8  注释与参考文献第9章  基于在线控制分配的容错控制9.1  简介9.2  控制器设计9.2.1  问题描述9.2.2  稳定性分析9.2.3  滑模控制法则9.3  不完善故障重构的影响分析9.4  滑模设计问题9.5  ADMIRE仿真9.5.1  控制器设计9.5.2  利用观测器估计执行器故障9.5.3  ADMIRE：仿真结果9.6  小结9.7  注释与参考文献第10章  模型参考滑模容错控制10.1  模型参考滑模容错控制简介10.2  在线控制分配10.2.1  稳定性分析10.2.2  滑模控制准则10.3  固定控制分配10.3.1  滑模控制准则10.4  自适应参考模型1O.5  ADMIRE仿真：在线控制分配10.5.1  控制器设计10.5.2  采用最小二乘法进行执行器故障估计10.5.3  仿真结果10.6  ADMIRE仿真：固定控制分配10.6.1  控制器设计10.6.2  仿真结果10.7  小结10.8  注释与参考文献第11章  SIMONA实现结果11.1  简介11.2  试验设备(SIMONA)11.2.1  SIMONA仿真器11.2.2  基准V2.2一FTIAB7417 V6.5／7.1／2006b11.3  控制器设计11.3.1  横向控制器设计11.3.2  纵向控制器设计11.4  SIMONA实现11.5  应用结果分析11.5.1  无故障响应11.5.2  执行器有效性水平11.5.3  水平稳定翼失稳11.5.4  升降舵偏移阻塞11.5.5  副翼偏移阻塞11.5.6  方向舵脱离11.5.7  方向舵失控11.6  小结11.7  注释与参考文献第12章  案例分析：ELAL Bijlmermeer事件12.1  简介12.2  ELAL 1862事件12.3  ELAL 1862飞机损伤分析12.3.1  EIAL 1862飞机可控性和性能12.4  控制器设计12.4.1  横向控制器设计12.4.2  纵向控制器设计12.5  SIMONA实现12.5.1  ILs(仪表着陆系统)着陆12.6  飞行员操作的SIMONA仿真结果12.6.1  经典控制器12.6.2  SMC控制器12.7  小结12.8  注释与参考文献第13章  结束语参考文献