容错控制简介
控制系统的故障诊断及容错控制简介
故障诊断 容错控制 神经网络用于故障诊断和容错控制
方法分为离线、在线诊断两种 离线：独立于被控系统和自控系统之外， 由操作和维修人员处理 在线：与被控系统和自控系统组成一体， 由计算机完成 步骤 方法
故障建模：信息和输入输出数据为基础 进行，模型由数学、物理两种 故障检测：系统的特征参数和运行状态 用仪表或传感器检测，以判断系统是否 发生意外或故障 故障分离：根据测量值偏离正常值的情 况，确定故障的部位 故障评价：判断故障发生的原因、程度、 及其影响的大小 故障修复：根据故障情况，提高相应对 策及措施消除故障，包括软件或硬件的 补偿
采取一些措施使得系统在性能误差 允许的范围内维持系统的正常运行
三种形式 系统重构：系统中某一部分发生故障时， 其它部件代替其工作。 解析冗余：利用测量与控制的关系，在 某一部件故障时，其它部件参数组合代 替失效部件担负的任务。 设计变量：对某些参数留有余地，使其 变化不影响正常工作。
时为故障
在传感器失效时：
cr 1 mu / 100
dx dt x G V , y x A.G V 0.3V 2 0.4V 0.3 B .G V 2l 3 1 cos3 2v 1 NN 24 23 1结构 10 T nt 输入： Z t cos d t n 0,~ 23 T 0 T 输出： 0.95上限， 0.05下限， 数入 0.5为上y向量情况 权 0.5， 0.5
结构???????????????????ytdttntztnnvlvgbvvvgaxyvgxdtdxnt??????系统2i20系统fy两个传感器故障正常时0正常运行时nn估计abc????????????kfykcxkykbukaxkxttt?????21????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????imjmtmtjijijimjmtmtjijijniiijimiijmjkukxkykydkykydkbkbkukxkykydkykydkakakukbkxuakx1111122122211101???nn为????????????????????????????????????????????kxuykykydkykydkckckxkcymimjmtmtjijijmimjijmj2221111?????????cbacbakxcykubkxakxmmmmmmmmmm1?????????????????????????????????kfyxcakykfykcxkykykykykaxkxkxkxkxckccmtcccmtc?????????????011?a稳定时k足够大时?容错控制做法????kykfcy????????????????????iiiiiiiiiiiiiiiizsvxsyryrwvzvtswxwtstskitutu2122211121??????????????????????做法
电力系统的容错控制与自动化
电力系统的容错控制与自动化电力系统是现代社会运转的重要基础设施之一，它为人们的生活和工作提供了稳定可靠的电能供应。
然而，由于电力系统的复杂性和不可预测性，系统故障和意外事件时有发生。
为了保障电力系统的可靠运行，电子与电气工程师致力于研究和开发容错控制与自动化技术，以提高系统的安全性和稳定性。
容错控制是电力系统中一项重要的技术手段，它旨在通过设计和实施多重保护措施，使系统在面临故障或意外事件时能够自动切换到备用设备或备用电源，从而保证系统的连续供电。
容错控制技术通常包括故障检测、故障诊断和故障恢复三个主要环节。
在故障检测方面，工程师们利用传感器和监测设备实时监测电力系统的各项参数，并通过数据分析和算法判断是否存在故障。
一旦故障被检测到，故障诊断技术能够快速定位故障的位置和原因，为后续的故障恢复提供准确的信息。
最后，故障恢复技术包括自动切换、重建电路和恢复电源等措施，以最小化故障对系统的影响。
自动化技术在电力系统中的应用也是不可忽视的。
随着电力系统规模的不断扩大和复杂度的增加，传统的人工操作已经无法满足系统的要求。
自动化技术通过引入计算机控制系统和智能算法，实现对电力系统的自动监测、自动调节和自动控制，提高系统的运行效率和稳定性。
例如，自动化技术可以实现对电力系统的负荷预测和优化调度，根据不同的负荷需求和电力供应情况，智能地调整发电机组的出力和输电线路的负载，以实现系统的能耗最优化。
此外，自动化技术还可以实现对电力系统的远程监控和远程操作，工程师们可以通过互联网和通信网络，实时监测和控制位于不同地区的电力设备，提高运维效率和响应速度。
电力系统的容错控制与自动化技术的研究和应用，不仅能够提高系统的安全性和可靠性，还能够降低系统的运维成本和能源消耗。
然而，容错控制与自动化技术的应用也面临一些挑战和难题。
首先，电力系统的容错控制和自动化技术需要高度可靠的硬件和软件支持，以保证系统的稳定性和安全性。
其次，电力系统的容错控制和自动化技术需要充分考虑系统的复杂性和多样性，以适应不同的工作环境和工况。
容错控制及应用
• 基于神经元网络的容错控制 由于专家系统的容错控制虽然可处理不精确的
知识，但也只能解决与事先存储好的、有专家经验 总结出来的故障现象与处理方法相对应的问题，当 遇到新情况、新问题时就无能为力了。由于神经元 网络控制器在结构上的功能冗余性，人们引入了神 经元网络进行容错控制器设计。但由于神经元网络 理论研究本身还很不完善（如鲁棒性差、结果不确 定、影响不明确等），这方面的研究还很困难。
结构如右图： 每个LQG调节器有实际
的控制信号和输出测量值所 驱动，输出与相应模型匹配 的残差矢量和控制信号，分 别计算Pr{Hi/Zk}和控制信 号u(k)。其稳定条件是 E{ri(k)}s<<Ej{ri(k)}(i≠j) 此时条件概率Pr{Hi/Zk}趋于 1，即系统稳定。
3.3.4 基于人工智能的容错控制
上位机和下位机各有相对独立的两套控制器。上位机控 制器的控制算法比较复杂，具有自适应和优化等功能，而下 位机控制器的控制算法则比较简单。故障监控系统在上位机 运行。一般情况由上位机控制器输出，当上位机控制器异常 时，转由下位机控制器输出。
容错控制存在的问题和发展展望
4.1 存在的问题 • 非线性系统的容错控制
考虑系统可能出现的故障有m种，则可以做如 下假设：
Hi
:
xk
1 zk
Ai xk Ci xk
Biuk Wi Vi k
k
i 0,1,, m
当Wi(k)和Vi(k)是互不相关的高斯噪声时，基 于上述模型可设计m+1个卡尔曼滤波器，根据这些滤 波器的估计值，可计算条件概率
Pr Hi / Zk
• 使重构系统的特性结构尽可能接近原系统的特征
结构
控制系统中的故障诊断与容错控制
控制系统中的故障诊断与容错控制随着现代技术的发展，控制系统在各个领域都发挥着重要的作用。
然而，由于各种原因，控制系统在运行过程中可能会出现各种故障，这对系统的稳定性和可靠性提出了严峻的挑战。
为了解决这个问题，故障诊断与容错控制技术应运而生。
本文将对控制系统中的故障诊断与容错控制进行论述，并探讨其在实际应用中的重要性和挑战。
一、故障诊断技术故障诊断是指在系统出现故障时对其进行精确定位和诊断的过程。
它通过对系统的传感器、执行器和信号进行实时监测和分析，以检测和识别故障的发生和类型，从而提供准确的故障信息。
常见的故障诊断方法包括模型基础的方法、数据驱动的方法和专家系统方法等。
模型基础的方法是通过建立系统的数学模型，利用模型的预测能力对系统进行故障诊断。
这种方法需要对系统进行充分的建模和参数估计，但由于系统模型的不确定性和复杂性，其应用范围受到限制。
数据驱动的方法则是根据系统的实际运行数据进行故障诊断。
它利用统计学和机器学习等方法，通过分析系统的输入和输出数据，建立故障模型并进行故障判断。
这种方法不依赖于系统的模型，适用于复杂和不确定的系统，但需要大量的数据和复杂的算法支持。
专家系统方法是利用专家经验和规则对系统进行故障诊断。
它将系统的知识和经验转化成专家系统的形式，通过推理和决策等方法进行诊断。
这种方法需要专家的知识和经验，适用于对系统结构和行为有较好了解的情况。
二、容错控制技术容错控制是指在系统出现故障时，通过调整系统的控制策略或结构，使系统能够继续正常运行或以最小的性能损失维持其功能。
容错控制技术的目标是通过实时的状态监测和切换控制策略等手段，使系统能够及时响应故障，并采取相应的措施来保证系统的可用性和安全性。
容错控制技术主要包括重构控制、适应性控制和切换控制等方法。
重构控制是指在系统发生故障时，通过调整系统的控制结构和参数，实现对系统的重新设计和控制。
适应性控制是指在系统运行过程中对系统的模型或控制策略进行在线修正和调整，以适应系统的变化和故障。
电力系统中的容错控制与故障诊断技术
电力系统中的容错控制与故障诊断技术电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施之一，承担着输送和分配电能的重要任务。
然而，由于各种外界因素和内部故障的存在，电力系统可能会发生故障，导致电力供应中断或损害设备安全。
因此，研究电力系统中的容错控制与故障诊断技术变得至关重要。
本文将介绍电力系统中容错控制和故障诊断的相关技术和应用。
容错控制是指通过增加系统对故障的容忍度和自愈能力，使系统能够在故障发生时自动恢复正常工作状态或降低故障对系统性能的影响。
容错控制技术可以提高电力系统的可靠性、鲁棒性和可用性，确保供电的连续性和稳定性。
常见的电力系统容错控制技术包括冗余设计、备用设备、区域隔离和自适应调节等。
冗余设计是一种通过增加备用设备或线路来实现容错的方法。
例如，在变电站中采用双电源供电、双回线供电等冗余设计，使得当一台电源或线路发生故障时，系统能够自动切换到备用电源或线路上。
这种冗余设计大大提高了电力系统的可用性和系统的容错性。
此外，备用设备的选用和自动切换技术也是容错控制的关键。
现代电力系统中智能设备的引入，使得系统能够根据故障情况自动切换到备用设备上，实现容错性能的最大化。
区域隔离是一种通过将系统分为数个自治区域，使得当一个区域发生故障时，其他区域仍能正常工作的容错控制技术。
区域隔离技术不仅可以减少故障传播范围，降低故障对整个系统的影响，还可以提高电力系统对故障的容忍度和可用性。
近年来，随着智能隔离开关技术的发展，区域隔离技术在电力系统中的应用越来越广泛。
智能隔离开关能够根据故障情况自动隔离发生故障的区域，使得其他区域能够独立工作，并尽快恢复正常状态。
自适应调节技术是一种通过监测和分析电力系统运行状态，根据系统的需求动态调节控制参数，以适应外界变化和故障影响的容错控制技术。
自适应调节技术能够在系统发生故障或外界环境变化时自动调整控制策略和控制参数，以维持系统的稳定性和正常运行。
例如，当系统出现故障时，自适应调节技术能够自动调整控制策略和控制参数，实现故障快速隔离和恢复。
容错控制理论及其应用
容错控制理论及其应用一、概述随着现代系统日益复杂化和规模化，系统发生事故的风险也在逐步增加。
例如，1998年至1999年间，美国的三种运载火箭“大力神”、“雅典娜”和“德尔他”在短短10个月内共发生了5次发射失败，造成了超过30亿美元的直接经济损失，严重打击了美国的航天计划。
这类事故凸显了提高现代系统可靠性与安全性的紧迫性。
在这样的背景下，容错控制理论及其应用应运而生，为复杂系统的可靠性提升开辟了新的途径。
容错控制，又被称为故障容忍控制，是一种在系统元部件（或分系统）发生故障时仍能保持其基本功能能力的控制策略。
其核心思想是，在设计控制系统时，应预先考虑到可能发生的故障，以及这些故障对系统性能可能产生的重大影响。
容错控制的目标是，即使在发生故障的情况下，也能确保动态系统的稳定运行，并维持可接受的性能指标。
容错控制可以根据不同的标准进行分类。
按系统分，可分为线性系统容错控制和非线性系统容错控制按克服故障部件分，可分为执行器、传感器、控制器故障容错控制按设计方法特点分，可分为被动容错控制和主动容错控制。
被动容错控制主要是通过设计固定结构的控制器来应对故障，而主动容错控制则需要在故障发生后重新调整控制器参数，甚至可能改变控制器结构。
容错控制器的设计方法主要包括硬件冗余方法和解析冗余方法两大类。
硬件冗余方法通过在关键子系统中采用双重或更高程度的备份来提高系统可靠性。
解析冗余方法则主要利用系统中不同部件在功能上的冗余性，通过估计和比较来识别和补偿故障。
容错控制理论的发展可以追溯到20世纪70年代，但直到近几十年，随着系统复杂性的增加和故障诊断技术的进步，容错控制才得到了广泛的关注和研究。
目前，容错控制已在航空航天、工业自动化、机器人技术、交通运输等多个领域得到了成功应用，为提高系统可靠性和安全性提供了有效的手段。
尽管容错控制已经取得了显著的进展，但仍面临着许多挑战和机遇。
随着人工智能、大数据等技术的快速发展，未来容错控制有望与这些先进技术相结合，进一步提升系统的智能化和自适应性，为现代复杂系统的可靠运行提供更加坚实的保障。
容错控制pid算法
容错控制pid算法容错控制PID算法一、引言容错控制是指在系统出现故障或异常情况时，通过一定的策略和算法来保证系统的稳定性和可靠性。
PID（Proportional-Integral-Derivative）算法是一种常用的控制算法，通过对系统的测量值进行处理，实现对系统输出的调节。
本文将介绍容错控制PID算法的原理、应用以及优化方法。
二、容错控制PID算法原理1. 比例控制比例控制是PID算法的基础，通过计算控制量与误差的乘积来调节系统输出。
当误差增大时，控制量也相应增大，从而快速响应系统的变化。
然而，比例控制容易产生超调和震荡问题，需要进一步优化。
2. 积分控制积分控制是为了解决比例控制的超调和震荡问题而引入的。
积分控制通过累计误差并乘以积分时间常数来调节系统输出。
当误差持续存在时，积分控制会逐渐增大控制量，以消除误差。
然而，积分控制容易产生积分饱和问题和积分风暴问题，需要进一步改进。
3. 微分控制微分控制是为了解决积分控制的积分饱和问题和积分风暴问题而引入的。
微分控制通过计算误差的变化率来调节系统输出。
当误差变化较快时，微分控制能够迅速响应，减小控制量，从而提高系统的稳定性。
三、容错控制PID算法应用容错控制PID算法广泛应用于工业控制、自动化控制、机器人控制等领域。
以下是几个常见的应用场景：1. 温度控制在温度控制系统中，PID算法可以根据设定温度和实际温度的误差，调节加热或制冷设备的控制量，使系统保持在设定温度附近。
当外界环境或设备故障导致温度偏离设定值时，PID算法能够及时调整控制量，使温度恢复到设定值。
2. 电机控制在电机控制系统中，PID算法可以根据设定转速和实际转速的误差，调节电机的驱动电压或电流，使电机保持稳定运行。
当负载变化或电机故障导致转速偏离设定值时，PID算法能够及时调整控制量，使转速恢复到设定值。
3. 液位控制在液位控制系统中，PID算法可以根据设定液位和实际液位的误差，调节液位调节阀的开度，使液位保持在设定值附近。
电力系统中的容错控制技术
电力系统中的容错控制技术电力系统是现代社会最基础的能源供应系统之一，其稳定运行对于社会的正常运转至关重要。
然而，由于外界各种因素的干扰以及内部系统元件的故障，电力系统时常面临着安全稳定运行的挑战。
容错控制技术是一种有效的应对措施，本文将从容错控制技术的基本原理、具体应用和未来发展方向三个方面进行探讨。
一、容错控制技术的基本原理容错控制技术是基于电力系统故障的可能性以及故障后影响进行设计的技术。
在电力系统中，元件故障可能会导致整个系统的故障，这往往对于用户造成不可估量的影响。
因此，若能在系统中增加一些容错机制，就可有效地防止元件故障扩散到整个系统中。
容错控制技术的实现基本分为两个步骤：故障监测和故障处理。
故障监测负责诊断电力系统中出现的故障情况，确定故障的原因和范围。
而故障处理则要依据故障监测的结果进行处理，以防止故障扩散，并尽快恢复系统正常工作。
容错控制技术主要依据以下原理进行设计：1.多样化多样化是指在电力系统中使用多种不同的元件或者系统，以便在发生元件或系统故障的情况下，仍能保证电力系统的正常稳定运行。
这种技术可以增加整个系统的健壮性和可靠性。
2.冗余冗余是指在电力系统中增加额外的元件或系统来代替出现故障的元件或系统。
这种技术可以在保证系统运行的同时，及时修复其余故障元件。
3.自检测和自动修复自检测是指系统自身进行故障检测的能力，发现故障后系统自动修复。
这种技术可以极大地提高系统的可用性和健壮性。
二、容错控制技术的具体应用容错控制技术在电力系统中有着广泛的应用。
下面列举几个应用案例：1.电力机车电力机车是典型的电力系统应用例子之一。
在电力机车的设计中，一般采用多个电机驱动，每个电机均单独驱动一条车轮。
当其中的一个电机出现故障时，其余未故障的电机可以继续驱动其对应的车轮，以保证整个机车的正常运行。
2.风电场风电场中的风机数量庞大，因此故障率也较高。
容错控制技术在风电场中发挥了重要作用。
例如，采用多个风机并联运行，在单个风机出现故障时，其他风机可以负担其工作量，确保风电场工作的连续性和可靠性。
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1.2容错技术简介
容错控制及其系统组成
容错控制的发展及研究现状
1.2.1容错控制的概念和任务
容错概念最初来源于计算机系统设计领域，是指系统内部环节发生局部故障或失效情况下，计算机系统仍能继续正常运行的一种特性。
后来人们逐渐把容错的概念引入到控制系统，这样人们虽然无法保证控制系统每个环节的绝对可靠，但是构成容错控制系统后，可以使系统中的各个故障因素对控制性能的影响被显著削弱，从而间接地提高了控制系统的可靠性。
特别是控制系统的重要部件的可靠度未知时，容错技术更是在系统设计阶段保证系统可靠性的必要手段。
容错控制的指导思想是在基于一个控制系统迟早会发生故障的前提下，在设计控制系统初期时就将可能发生的故障对系统的稳定性及静态和动态性能影响考虑在内。
最简单的情况，如果传感器或执行器发生故障，在故障后不改变控制律的情况下，如何来维持系统的稳定性就是控制器设计过程中值得注意的问题。
在容错控制技术中，这种问题属于完整性控制的范畴。
在某种程度上，容错控制系统是指具有内部冗余（硬件冗余、解析冗余、功能冗余和参数冗余等）能力的控制系统，即在某些部件（执行器、传感器或元部件）发生故障的情况下，闭环系统仍然能保持稳定，并在原定性能指标或性能指标有所降低但可接受的条件下，安全地完成控制任务，并具有较理想的特性。
动态系统的容错控制是伴随着基于解析冗余的故障诊断技术的发展而发展起来的。
1.2.2容错控制的现状研究
容错控制系统的基本结构为：传感器、故障检测与诊断子系统、执行器和控制器。
其中，故障检测与诊断子系统能够对控制系统进行实时故障监测与辨识等；控制器则根据故障诊断信息作出相应的处理，实施新的容错控制策略，保证系统在故障状态下仍能获得良好的控制效果。
在实际控制系统中,各个基本环节都有可能发生故障。
容错控制系统有多种分类方法,如按系统分为线性系统容错控制和非线性系统容错控制，确定性系统容错控制和随机系统容错控制等；按克服故障部件分类为执行器故障容错控制，传感器故障容错控制,控制器故障容错控制和部件故障容错控制等；按控制对象不同分为基于硬件冗余和解析冗余的容错控制分类。
一般，为了全面反映容错控制系统的特性，常将上述各种分类方法组合运用。
1.硬件冗余方法
硬件冗余是指对系统的重要部件及易发生故障部件设置各种备份,当系统内某部件发生故障时,对故障部分进行隔离或自动更换,使系统正常工作不受故障元器件的影响，保证系统的容错性能。
硬件冗余方法根据备份部件是否参与系统工作可分为静态硬件冗余和动态硬件冗余。
l)静态硬件冗余:并联多个相同的组件,当其中某几个发生故障时并不影响其它组件的正常工作。
2)动态硬件冗余:在系统中不接入备份组件,只有在原组件发生故障后,才把输入和输出端转接到备份组件上来,同时切断故障组件的输入和输出端,即运行模块的失效，备用模块代替运行模块工作。
系统应该具有自动发现故障的能力与自动转接设备。
硬件冗余方法可以用于任何硬件环节失效的容错控制,建立起来的控制系统将具有较强
的容错能力，具有简单、有效、检测快速等优点，但是重复的硬件设备多,使系统投资、能耗增加，一般只用于重要部件的备份。
2.基于解析冗余的设计方法
解析冗余的容错控制方案通过分析控制系统中不同部件在功能上的冗余性,进而通过控制器的设计实现对局部故障的容错。
在正常状态下,控制系统中所有的部件都处于工作状态,当某些部件失效时,其余完好的部件部分地或全部地承担起故障部件所失去的控制作用,使控制系统的性能维持在允许的范围内。
解析冗余的容错控制器设计方法根据是否基于故障检测与诊断机构，分为主动容错控制和被动容错控制两种类型。
本文主要讨论基于被动容错控制技术在悬浮系统中的应用。
l)被动容错控制器
被动容错控制就是在不改变控制器结构和参数的条件下,利用鲁棒控制技术使整个闭环系统对某些确定的故障具有不敏感性,以达到故障后系统在原有的性能指标下继续工作的目的。
它将系统中的故障归结为系统中的参数摄动问题。
被动容错控制器的参数一般为常数,不需要实时获取故障信息,也不需要在线调整控制器的结构和参数,故其容错能力有限。
根据容错控制对象的不同,被动容错大致可以分成可靠镇定、完整性、联立镇定等几种类型。
可靠镇定(RellableStabilization)
可靠镇定是指采用两个或者多个补偿器并行地镇定同一个被控对象，当其中任意一个或多个补偿器发生故障后失效，而剩余的补偿器还能够正常工作时，闭环系统仍然可以稳定的运行。
可靠镇定实际上是关于控制器的容错控制问题。
例如要求寻找是否存在两个控制器,它们既能单独又能共同镇定同一个被控对象。
如果存在,则无论是它们共同工作,还是其中一个单独工作,闭环系统都是稳定的。
完整性控制(Integrality conirol)
完整性控制是多变量系统中一类特殊的问题,主要针对传感器和执行器故障的容错控制。
即如果发生执行器或传感器卡死、饱和与断路故障时,或执行器和传感器同时发生故障时，闭环系统仍然是稳定的,那么就称此系统具有完整性,通常也称该回路为具有完整性的控制回路。
完整性控制一般研究的对象是线性定常系统,设计方法有:时域设计方法、参数空间设计法Riccati方程、极点配置技术、Lyapunov方法以及LMI方法等。
联立镇定
联立镇定也称为同时镇定，是针对被控对象内部元件故障的一种容错控制方法。
给定多个被控对象（把任一带有不同类型故障的系统都看作一个单独的被控对象），联立镇定问题的目标是：构造一个固定的控制器，使其可以镇定上述的任意一个被控对象，则该控制器对被控制对象的特性变化具有鲁棒性，对系统故障具有稳定意义上的容错能力。
联立镇定问题的实质是：设计一个固定的控制器来镇定一个动态系统的多模型。
联立镇定问题的主要作用是：一方面,在被控对象发生故障的情况下，仍然可以使其保持稳定，达到容错控制的目的；另一方面对于非线性控制对象，由于经常是通过采用线性控制的方法在某一工作点上对其进行控制，因此，当工作点变动时，对应的线性模型则不同，此时，具有联立镇定功能的控制器可以使得系统在不同工作点上都是稳定的，从而起到镇定被控对象的作用。
2)主动容错控制器
被动容错控制系统是针对系统特定的故障集而设计的,其设计过程通常比较复杂,设计出来的控制器通常过于保守,其性能不可能是最优的。
而且当发生的故障不属于设计阶段所考虑的故障集时,系统的稳定性都可能无法得到保证。
这是被动容错控制的不足之处,却是主动容错控制设计所能解决的问题。
主动容错控制在故障发生后需要根据故障情况重新调整控制器的参数,也可能需要改变控制器的结构。
大多数主动容错控制需要故障检测与诊断子系
统,只有少部分不需要FDD子系统,但也需要获知各种故障信息。
主动容错控制大体上可以分为控制律重新调度、控制律重构和模型跟随重组三大类。
控制律重新调度(Redistribution)
控制律重新调度是Astrom等人在1989年提出的。
其基本思想是离线计算出各种故障下所需的控制律,并储存在计算机中。
然后,根据在线FDD提供最新的故障信息进行控制器的选择和切换,组成一个新的闭环控制系统,从而起对故障容错的作用[6G-63]。
显然,这种主动容错控制策略对故障检测与诊断机构的实时性要求比较高,也需要对被控系统的认知程度比较深。
采用实时专家系统进行控制器的切换将会产生很好的效果。
该方法现已应用于航空控制、航天控制、化学过程等。
控制律重构设计(Reconfiguration)
控制律重构设计:即在FDD单元故障定位后,根据系统本身提供的冗余信息,结合故障系统的新环境,在线重组或重构控制律。
需要说明的是原系统本身具有功能冗余性是故障系统能否进行重构最基本的条件。
模型跟随重组控制:先给出一参考模型,不管系统是否发生故障,让被控对象的输出始终跟随该参考模型的输出,这样,当发生故障后,控制器就会重组控制律让被控对象的输出保持跟随参考模型的输出,从而达到处理故障的目的"因此,这种容错控制不需要FDD单元,它采用隐含的方法来处理故障。