采用动态事件触发机制的线性时滞系统的综合容错控制方法
前言：针对具有时变时滞和加性故障的系统，采用动态事件触发通信机制，开发了一种新颖的综合容错估计FE和容错控制FTC设计方法。
通过向传统的静态事件触发机制添加内部动态变量，增加了事件间隔，降低了数据传输量，设计一个动态观测器，同时估计系统状态和未知故障信号。
随后提出了一种基于故障估计的FTC方法，以消除未知执行器故障引起的影响，确保有故障的闭环系统具有扰动衰减水平γ的渐近稳定性，排除了斑马现象，提供了一个真实的飞机发动机示例，以说明所提出的综合FE和FTC方法的可行性。
针对具有时变时滞和加性故障的连续时间线性系统，基于动态事件触发通信机制，提出了一种新型的综合故障估计FE和容错控制FTC设计方法，对传统静态事件触发机制的改进，添加了一个内部动态变量，增加了事件间隔并减少了数据传输量。
设计一个动态观测器，同时估计系统状态和未知故障信号，给出了一种基于故障估计的FTC方法，以消除未知执行器故障引起的影响，确保有故障的闭环系统具有扰动衰减水平γ的渐近稳定性。
提供了一个真实的飞机发动机示例，说明所提出的综合FE和FTC方法的可行性，输出误差eyt用于触发事件生成器内部的输出更新，eyt是用来触发事件更新的，不是观测误差，节省通信和能源资源，采用事件生成器ZOH表示零阶保持。
满足事件触发条件时，采样测量才通过共享通信网络传输，设tk（k∈N，t0=0）为事件生成器的触发瞬间，考虑描述的动态事件触发机制：tk+1 = inf{t > tk | µ(t) + α[βyT (t)Ξy(t) − e T y (t)Ξey(t)] ≤ 0} 。
α > 0和0 < β < 1是设计参数，Ξ > 0是对称正定矩阵，µ(t) ∈ R是内部动态变量，其动态性质如下所示：µ˙(t) = −λµ(t) + βyT (t)Ξy(t) − e T y (t)Ξey(t) 。
λ > 0是正标量，初始条件µ(0) = µ0 ≥ 0，参数α、β和λ在和中确定，设计适当的参数后，可以获得理想的事件触发时间间隔，根据零阶保持ZOH的特性，FE观测器的输入信号由以下式子描述：y¯(t) = y(tk), t ∈ [tk, tk+1) 。
¯y(t)是时间tk时刻y(t)的最新样本值，为了实现综合FE/FTC方案设计，使用事件触发输入（t∈[tk, tk+1)）设计了状态、故障估计观测器：˙xˆ(t) = Axˆ(t) + Aτxˆ(t − τ (t)) + Bu(t) + Leˆy(t) + B ˆf(t) (6) ˙ˆf(t) = E1eˆy(t) + E2 ˙eˆy(t) (7) yˆ(t) = Cxˆ(t) 。
其中，ˆey(t) = ¯y(t)−yˆ(t)，ˆx(t) ∈ Rn表示估计的状态，ˆx(t−τ (t)) ∈ Rn表示估计的时滞状态，ˆf(t) ∈ Rm表示估计的故障函数，ˆy(t) ∈ Rp表示观测器输出，L、E1和E2是待设计的未知增益矩阵。
设计一种基于故障补偿的综合容错控制器：u(t) = Kxˆ(t) − B †B ˆf(t) ，K ∈ Rm×n是待设计的增益矩阵，B† ∈ Rm×n是B的伪逆矩阵。
主要目标是基于动态事件触发通信机制，为连续时间线性时滞系统设计综合FE/FTC策略，设计故障估计观测器，容错控制器和动态事件触发机制，以满足以下条件：(i) 当¯d(t) = 0时，得到的增广系统是渐近稳定的。
在零初始状态条件和任意非零¯d(t) ∈ L2[0, +∞)的情况下，z(t)满足以下H∞扰动衰减水平γ的要求：Z ∞ 0 z T (t)z(t)dt ≤ γ 2 Z ∞ 0 ¯d T (t) ¯d(t)dt 。
动态事件触发机制是在基础上进行的修改，通过添加一个内部动态变量，使得事件间隔增加而传输次数减少，采用线性矩阵不等式技术给出了FE和FTC方法的综合设计，并通过李雅普诺夫方法分析了整个闭环系统的渐近稳定性。
通过分析事件间隔的上界，证明斑马行为被排除，飞机发动机系统仿真，通过仿真比较展示了所提出方法的优越控制性能，考虑传感器故障或获取与时滞相关的信息是一个具有挑战性的问题。
结语：工程应用中的反馈控制系统，包括电力系统、制造系统和化学过程，强烈依赖于执行器、传感器和数据采集、接口组件，以确保物理受控系统与控制设备之间的适当交互。
这些系统中某些组件的故障可能会导致系统性能急剧下降或失去稳定性，导致物理系统损坏、对控制系统的可靠性、安全性和容错性的需求日益增长。
有必要设计能够容忍潜在故障的控制系统，以提高可靠性和可用性，提供理想的性能，这类控制系统通常被称为容错控制系统，能够自动适应组件故障。
