| 主权项 |
一种针对线性参数变化飞行器的自修复控制方法，其特征在于：包括以下几个步骤：步骤一：设定线性参数变化飞行器的故障模型为：<img file="dest_path_FDA0000701188690000011.GIF" wi="884" he="86" />y(t)＝C(θ<sub>t</sub>)x(t)这里，t表示时间，x(t)∈R<sup>n</sup>是n维状态变量，R表示实数；u(t)∈R<sup>m</sup>为飞行器的m维控制变量；y(t)∈R<sup>r</sup>为飞行器的r维输出变量；A(θ<sub>t</sub>)、B(θ<sub>t</sub>)和C(θ<sub>t</sub>)为飞行器系统的状态矩阵；f(t)为故障项；θ<sub>t</sub>＝[θ<sub>t,1</sub> θ<sub>t,2</sub> … θ<sub>t,k</sub>]<sup>T</sup>∈R<sup>k</sup>,A(θ<sub>t</sub>)、B(θ<sub>t</sub>)和C(θ<sub>t</sub>)是时变参数θ<sub>t</sub>的已知矩阵值的函数，T为转置符号，k是时变参数向量维数，1≤k≤n，且A(θ<sub>t</sub>)、B(θ<sub>t</sub>)和C(θ<sub>t</sub>)为如下所示的凸多面体结构:<img file="dest_path_FDA0000701188690000012.GIF" wi="1114" he="156" />其中q为加权项数，1≤q≤n，i为加权项数变量，1≤i≤q，α是凸多面体加权项；步骤二：针对上述飞行器的故障模型，设计如下的自适应观测器：<img file="dest_path_FDA0000701188690000013.GIF" wi="1304" he="98" /><img file="dest_path_FDA0000701188690000014.GIF" wi="262" he="88" />其中，<img file="dest_path_FDA0000701188690000015.GIF" wi="216" he="84" />为观测器的状态向量；<img file="dest_path_FDA0000701188690000016.GIF" wi="216" he="85" />为观测器的输出向量；<img file="dest_path_FDA0000701188690000017.GIF" wi="223" he="90" />为故障f(t)的在线辨识值；L(θ<sub>t</sub>)∈R<sup>n</sup><sup>×</sup><sup>r</sup>是观测器的增益阵，<img file="dest_path_FDA0000701188690000018.GIF" wi="362" he="141" />L<sub>k</sub>为常数；C为观测器系统矩阵；定义状态估计误差、输出估计误差和故障估计误差分别如下所示：<img file="dest_path_FDA0000701188690000019.GIF" wi="386" he="78" /><img file="dest_path_FDA00007011886900000110.GIF" wi="581" he="85" /><img file="dest_path_FDA00007011886900000111.GIF" wi="413" he="94" />利用飞行器的故障模型和自适应观测器方程，得：<img file="dest_path_FDA0000701188690000021.GIF" wi="908" he="184" />利用自适应观测器使得状态估计误差、输出估计误差和故障估计误差最终趋向于零，即实现观测和故障辨识；步骤三：故障辨识算法设计如下：<img file="dest_path_FDA0000701188690000022.GIF" wi="649" he="109" />其中，<img file="dest_path_FDA0000701188690000023.GIF" wi="104" he="91" />为故障f(t)的在线辨识值，Γ是自适应学习率，<img file="dest_path_FDA0000701188690000024.GIF" wi="359" he="137" />且<img file="dest_path_FDA0000701188690000025.GIF" wi="366" he="137" />步骤四：选择参考模型：<img file="dest_path_FDA0000701188690000028.GIF" wi="530" he="84" />y<sub>m</sub>(t)＝C<sub>m</sub>x<sub>m</sub>(t) 其中，A<sub>m</sub>∈R<sup>n</sup><sup>×</sup><sup>n</sup>，B<sub>m</sub>∈R<sup>n</sup><sup>×</sup><sup>m</sup>，C<sub>m</sub>∈R<sup>n</sup><sup>×</sup><sup>n</sup>是飞行器的参考模型的系统矩阵，且A<sub>m</sub>∈R<sup>n</sup><sup>×</sup><sup>n</sup>是一个稳定的系统矩阵，r(t)∈R<sup>m</sup>是系统的参考输入信号，x<sub>m</sub>(t)为线性参数变化飞行器参考模型的状态向量，y<sub>m</sub>(t)为参考模型的输出向量；步骤五：针对线性参数变化飞行器的自修复控制律设计如下：U＝K<sub>2</sub>r+K<sub>2</sub>K<sub>1</sub>x+K<sub>2</sub>K<sub>0</sub>x<sub>m</sub>+K<sub>2</sub>ν其中，U为线性参数变化飞行器的控制量，K<sub>0</sub>、K<sub>1</sub>、K<sub>2</sub>为自修复控制的增益矩阵，x为线性参数变化飞行器的状态向量，r为线性参数变化飞行器参考模型的输入向量，ν为自修复控制中的自适应控制量。 |
