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摘要：本发明公开了一种基于比例‑积分型中间观测器的飞行器系统动态事件触发容错控制方法。该方法首先基于Markov跳变系统理论，建立飞行器系统的Markov模型，使用状态转换技术，得到原系统的增广形式，接着使用增广状态设计一种比例‑积分型中间观测器，进而同时估计系统状态、传感器故障和执行器故障，并设计一种由系统输入和误差依赖触发参数构成的动态事件触发机制来降低通信传输频率，最后利用基于重构状态和故障估计的容错控制器来控制一个飞行器系统。该方法应用于飞行器系统时，提高了故障估计的速度与准确度，保证了故障作用下系统的正常运行。

主权项：1.一种基于比例-积分型中间观测器的飞行器系统动态事件触发容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：基于Markov跳变系统理论，建立飞行器系统的Markov模型，使用状态转换技术，得到原系统的增广形式，具体如下：基于Markov跳变系统理论，对于飞行器，建立如下的动力学模型： 式中，xt＝[αt,βt,θt]表示系统状态，αt表示飞行器攻角，βt表示飞行器俯仰角速率，θt表示飞行器升降舵偏转角，ut表示电压输入，fat表示执行器故障，ωt表示外部扰动，fst表示传感器故障，yt表示系统输出，zt表示调节输出，Ast，Bst，Fast，Bωst，Cst，Fsst和Dzst是维度合适的已知系统矩阵，为了简化表示，令Ai＝Ast，其它矩阵同样缩写，st是右连续Markov过程且从一个有限集合中取值，st具有以下性质： 式中，ε＞0，πij是从模态i到模态j的转移速率，且满足 状态转换技术分三步进行，首先，将系统状态和传感器故障合并为增广状态从而将原系统转变为以下描述符系统： 式中，和接着，设计一个奇异矩阵E0，令在增广系统两边同时加上将上述描述符系统补充为一个非奇异系统： 式中，因为E0是一个奇异矩阵，Fsi是一个满秩矩阵，所以E2也是一个满秩矩阵，最后，基于E2是一个满秩矩阵的事实，同在等式两边同时左乘E2的逆矩阵，将上述非奇异系统转变为一个增广Markov模型： 式中，和使用增广状态设计一种比例-积分型中间观测器，进而同时估计系统状态、传感器故障和执行器故障，具体如下：首先，中间变量ψt设计如下： 式中，Si是观测器增益，接着，令进行坐标变换，建立中间变量的估计器： 最后，建立如下的比例-积分型中间观测器设计： 式中，和分别表示增广状态、系统输出、中间变量和执行器故障的估计值，是估计误差的比例项，ρt是估计误差的积分项，Li和Kρi是观测器增益；设计一种由系统输入和误差依赖触发参数构成的动态事件触发机制来降低通信传输频率，具体如下：建立如下的动态事件触发采样机制： 式中，eut＝ut-utk表示输入触发误差，tk表示上次触发时刻，tk+1表示下一触发时刻，σt是动态触发参数并由下式更新： 式中，和σ分别表示触发参数的上下界，μ表示权重参数，α1和α2表示敏感度参数，h表示积分长度；利用基于重构状态和故障估计的容错控制器来控制一个飞行器系统，具体如下：建立一种动态事件触发容错控制方案，如下所示： 式中，Ki为反馈增益矩阵，表示B的右伪逆，tanh·是双曲正切函数，bik表示B的第k列，ε为正常数，该控制方案可以保证系统一致有界稳定，证明过程如下：B001:选取以下形式的复合能量函数： B002:式中表示系统的状态观测误差，表示中间变量的估计误差表示执行器故障的估计误差，P1i，P2i，P3i和P4i表示李雅普诺夫变量矩阵，Y是给定的协调矩阵，B003:计算Vt的导数并考虑H∞性能，其中： B004:式中，γ表示H∞性能水平指标，B005:回顾所提动态事件触发机制，可得在时有性质B006:引入变量χt＝[χ1t,...,χmt]T并设计|χit|≤1，B005中的υt可以改写成：υt＝ut+χtσ，B007:在上述变换的基础上，可得下式： B008:进一步，假设可得： B009:式中，ε1为任意正常数，B010:进一步，考虑双曲正切函数的特殊性质可得下式： B011:进一步，结合B008和B010，可得下式： B012:选择ζt＝[ξTtωTtzTt]T和由B003、B005和B006得到当Υ＜0时时均有：B013:式中，Υ是一个6行6列的矩阵， Υ12＝-P1iBiKiE4+P1iFaiSi,Y13＝P1iFai,Υ15＝P1iBωi,Y16＝Dz, Υ55＝-γ2,Υ66＝-IB014:根据B012，飞行器系统在本发明所设计动态事件触发容错控制器下是一致有界稳定的。

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百度查询： 南京工业大学 一种基于比例-积分型中间观测器的飞行器系统动态事件触发容错控制方法