1. 本选题研究的目的及意义
随着现代工业技术的快速发展,控制系统在各个领域得到越来越广泛的应用,例如航空航天、机器人、化工过程等。
这些系统通常较为复杂,涉及众多变量和参数,并且常常工作在复杂多变的环境中。
在这种情况下,系统元件发生故障的可能性大大增加,进而可能导致系统性能下降、甚至引发灾难性事故。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,时滞系统和奇异摄动系统的故障容错控制问题已成为控制领域的热门研究方向,并取得了丰富的研究成果。
国内外学者在故障检测与隔离、容错控制器设计等方面进行了深入研究,提出了一系列有效的方法。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题主要研究时滞奇异摄动系统的故障容错控制问题,针对系统中可能出现的执行器故障、传感器故障等,设计有效的故障检测与隔离算法和容错控制策略,保证系统在出现故障时仍能稳定运行,并尽可能减少性能损失。
1. 主要内容
1.研究时滞奇异摄动系统的建模方法,建立能够准确描述系统动态行为的数学模型,包括考虑时滞因素和奇异摄动特性的系统状态空间模型。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的研究方法,逐步深入地开展研究工作。
1.首先,进行文献调研,了解国内外在时滞奇异摄动系统故障容错控制方面的研究现状,掌握相关理论基础和最新研究成果,为本研究提供理论支撑。
2.其次,研究时滞奇异摄动系统的建模方法,建立准确描述系统动态行为的数学模型,并分析系统的稳定性,为后续控制器设计奠定基础。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.针对时滞奇异摄动系统,提出一种新的故障检测与隔离方法,能够对系统中出现的执行器故障、传感器故障等进行及时准确的诊断。
2.针对时滞奇异摄动系统,设计一种基于观测器的故障容错控制器,利用观测器估计系统状态和故障信息,并基于估计值设计控制器,补偿故障对系统的影响。
3.针对时滞奇异摄动系统,设计一种基于滑模控制的故障容错控制器,利用滑模控制的鲁棒性,保证系统在出现故障时仍能稳定运行。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 徐胜元,陈俊,王青,等.基于奇异摄动理论的网络控制系统故障检测[J].控制与决策,2021,36(04):959-966.
2. 董朝阳,李广,王鑫,等.时滞奇异摄动Markov跳变系统的鲁棒控制[J].控制与决策,2022,37(08):1985-1992.
3. 刘金,江浩,姜斌.基于观测器的非线性互联时滞系统故障估计与容错控制[J].控制理论与应用,2020,37(06):1317-1325.
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