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龍圖騰網恭喜大連理工大學申請的專利一種受參數不確定性影響的航空發(fā)動機執(zhí)行器故障容錯控制方法獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115877816B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-01發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202211358791.6，技術領域涉及：G05B23/02；該發(fā)明授權一種受參數不確定性影響的航空發(fā)動機執(zhí)行器故障容錯控制方法是由孫希明;付水;湯文濤;汪銳設計研發(fā)完成，并于2022-11-01向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種受參數不確定性影響的航空發(fā)動機執(zhí)行器故障容錯控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供一種受參數不確定性影響的航空發(fā)動機執(zhí)行器故障容錯控制方法。本發(fā)明包括以下步驟：建立具有參數不確定性的離散航空發(fā)動機狀態(tài)空間模型；對狀態(tài)空間模型使用離散時間故障觀測器，獲得動態(tài)誤差系統(tǒng)；將李雅普諾夫第二方法應用于S2獲得的動態(tài)誤差系統(tǒng)，求取滿足L∞指數的觀測器增益矩陣：使用S3所設計的故障觀測器得到的狀態(tài)觀測值和故障估計值建立基于反饋控制的不確定性離散系統(tǒng)執(zhí)行器故障容錯控制器。本發(fā)明將系統(tǒng)的參數不確定性考慮到離散航空發(fā)動機系統(tǒng)中，構建了故障觀測器以估計系統(tǒng)狀態(tài)和故障信號，為基于反饋的容錯控制器設計提供依據。本發(fā)明提升了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

本發(fā)明授權一種受參數不確定性影響的航空發(fā)動機執(zhí)行器故障容錯控制方法在權利要求書中公布了：1.一種受參數不確定性影響的航空發(fā)動機執(zhí)行器故障容錯控制方法，其特征在于，包括以下步驟：S1.建立具有參數不確定性的離散航空發(fā)動機狀態(tài)空間模型；S2.對狀態(tài)空間模型使用離散時間故障觀測器，獲得動態(tài)誤差系統(tǒng)；S3.將李雅普諾夫第二方法應用于S2獲得的動態(tài)誤差系統(tǒng)，求取滿足L∞指數的觀測器增益矩陣：S4.使用S3所設計的故障觀測器得到的狀態(tài)觀測值和故障估計值建立基于反饋控制的不確定性離散系統(tǒng)執(zhí)行器故障容錯控制器；S1中，考慮系統(tǒng)受參數不確定性、擾動和噪聲的影響并且發(fā)生執(zhí)行器故障，系統(tǒng)的狀態(tài)空間寫成如下形式： 其中，x，u，y分別為系統(tǒng)的狀態(tài)向量，控制輸入向量以及測量輸出向量，ω代表包括過程干擾，v代表測量噪聲，f代表執(zhí)行器故障，k表示離散時間時刻，F(xiàn)表示系統(tǒng)執(zhí)行器故障矩陣，A,B,C,Dω,Dv是已知具有預設維度的矩陣，ΔA和ΔB是不確定性矩陣，是未知但有界的，滿足如下：ΔA＝M1Δ1N1,ΔB＝M2Δ2N2,2其中，矩陣M1，N1，M2和N2是已知的，Δ1和Δ2是未知的矩陣滿足和是具有預設維度的單位矩陣；另外，不失一般性的假設初始狀態(tài)、過程干擾、測量噪聲是未知的，但滿足以下條件： 其中，為狀態(tài)的估計值，和是已知的向量；為了實現(xiàn)對下述執(zhí)行器故障fk的估計，將執(zhí)行器故障fk看作是系統(tǒng)的一個附加狀態(tài)，則系統(tǒng)狀態(tài)空間模型表示為： 其中，其中，Inf表示具有預設維度的單位矩陣；S2具體包括如下步驟：對模型4使用離散時間故障觀測器，考慮如下觀測器： 其中，和分別是增廣后的狀態(tài)向量ξk，故障fk和測量輸出yk的估計值，是離散時間故障觀測器的增益，Lx和Lf分別是狀態(tài)觀測器和故障觀測器的增益矩陣，定義估計誤差為結合4和5，得到誤差動態(tài)系統(tǒng)為： 根據誤差動態(tài)系統(tǒng)重寫成： 其中，是中間過程矩陣；誤差動態(tài)系統(tǒng)中，由于參數不確定性的影響，狀態(tài)估計和系統(tǒng)的控制輸入uk都對誤差系統(tǒng)有影響，此外，參數不確定性矩陣ΔA和ΔB是未知的，假設系統(tǒng)狀態(tài)和控制輸入是有界的，因此它們對狀態(tài)估計和系統(tǒng)的控制輸入uk產生的影響看作是未知干擾，則誤差動態(tài)系統(tǒng)簡化為：ek+1＝Adek+Bddk8其中Bd＝Dx+ΔD，Dy＝[0Dv000]；S3具體為：設計的離散時間故障觀測器增益矩陣需要使得動態(tài)誤差系統(tǒng)滿足對未知擾動dk具有魯棒性的條件： 其中，γ＞0，0＜α＜1是常數，P是一個正定矩陣，‖dk‖∞＝maxk≥0‖dk‖是dk的L∞范數；設計的觀測器增益矩陣L＝G-1W，參數G、W、P、α、γ、β需要滿足以下的線性矩陣不等式條件，使用優(yōu)化工具箱進行計算求得具體數值： 其中， S4中，根據5知，狀態(tài)的觀測結果表示為： 其中，為故障的估計值，Lx為狀態(tài)觀測器增益；為了減少執(zhí)行器故障對系統(tǒng)的影響，基于故障補償的容錯控制律設計如下： 其中，Kx和Kf分別是估計狀態(tài)和估計故障的增益矩陣；把容錯控制律11代入到狀態(tài)的觀測結果10中得， 為了排除執(zhí)行器故障對系統(tǒng)的影響，估計故障的增益矩陣設計為：F-KfB＝013則狀態(tài)估計結果寫為： 在這種情況下，為了確保所設計的容錯控制器不但實現(xiàn)對執(zhí)行器故障的容錯而且還能夠保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，重新定義一個向量結合8和14得： 其中，定義： 其中，得到如下的系統(tǒng): 接下來，使用有界實引理去設計相關的參數使對魯棒，也就是對具有魯棒性，基于反饋的容錯控制器增益Kx由如下線性矩陣不等式獲得： 其中，其中，Q1為正定對稱矩陣。

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