1、近年來,隨著對動力系統(tǒng)如飛行器、核電站以及離岸大型風力發(fā)電設備可靠性要求的增加,故障檢測與隔離(FDI)和容錯控制(FTC)受到了越來越多的關注。執(zhí)行器、傳感器與其他零部件的失效往往會導致系統(tǒng)性能的衰減,嚴重地損壞物理系統(tǒng),甚至造成人員的傷亡。為了避免控制系統(tǒng)中元器件失效所帶來的這些后果,及時的檢測辨識故障或使得系統(tǒng)容錯十分重要。
　　FDI的主要功能是在故障發(fā)生時報警,以及確定故障源。其設計方法有很多如觀測器法、等價空間法及參數(shù)

2、估計等。最近,基于滑模觀測器(SMO)的FDI因其具有故障重構和估計能力而受到了廣泛關注。原理是利用等價輸出注入概念進行故障重構,比起殘差法其優(yōu)勢是不但可以檢測隔離故障還能給出形狀、大小及動態(tài)行為信息。另外SMO被認為是應對不確定性或攝動系統(tǒng)的魯棒觀測器?；诖?本文對魯棒故障重構SMO和FTC設計進行研究。
　　首先,對線性不確定系統(tǒng)的SMO故障重構理論進行了提高與擴展。研究了利用輔助觀測器對執(zhí)行器故障與不確定性同時重構的方法。

3、利用了線性矩陣不等式和Lyapunov理論對新的觀測器存在條件以及穩(wěn)定性做了推導,然后提出了通過合并觀測器對執(zhí)行器和傳感器故障同時重構的SMO設計方法,詳細闡述了觀測器的存在條件與漸進重構性質。實例仿真結果證實了所提出的方法的有效性。
　　其次本文對非線性系統(tǒng),特別是單邊Lipschitz系統(tǒng)提出了新的自適應故障重構SMO設計理論。雖然Lipschitz系統(tǒng)被大量地研究過了,但所獲得結果往往只在Lipschitz常數(shù)已知且很小的情

4、況下成立,因而本文將設計范圍擴大到單邊Lipschitz系統(tǒng)。另外由于采用自適應機理使得單邊Lipschitz常數(shù)無需提前知道,這是另一個優(yōu)點。觀測器增益以及觀測誤差的漸進穩(wěn)定性是通過線性矩陣不等式獲得的。
　　最后部分利用滑?？刂萍夹g設計了對執(zhí)行器和傳感器故障容錯的控制器。因為所考慮的執(zhí)行器效率下降的故障具有與匹配不確定性一致的形式,而滑?？刂茖Υ司哂辛己玫聂敯粜?從而采用狀態(tài)反饋設計的控制器對執(zhí)行器故障容錯。另外與不確定性有關