[发明专利]基于平均驻留时间切换的状态反馈切换控制器设计方法

摘要

本发明涉及一种基于平均驻留时间切换的状态反馈切换控制器设计方法，针对被控对象的每种故障进行建模，得到对应的子系统模型；设定H_∞参数指标的初始值作为存储值；设定待求解矩阵和Lyapunov函数矩阵，并构建线性矩阵不等式；按照步长值增加衰减指数和平均留驻时间参数的值，得到待求解矩阵和H_∞参数指标；求解平均留驻时间和控制器矩阵。本发明应用模式依赖的平均驻留时间策略的控制器和切换律设计方法，应用冗余备份惯性轮特点设计故障发生状态下的控制器设计，使卫星控制器在惯性轮发生故障时可以平稳切换至备份惯性轮的控制律，同时具有较高的干扰抑制水平，提高卫星运行的安全性和可靠性。

主权项

1.一种基于平均驻留时间切换的状态反馈切换控制器设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：针对被控对象的每种故障进行建模，得到对应的子系统模型；步骤2：根据故障因子设定容错控制器切换面的位置，衰减指数的上限值、下限值和步长值，平均留驻时间参数的上限值、下限值和步长值，并设定H∞参数指标的初始值作为存储值；步骤3：根据待求解控制器形式，设定待求解矩阵和Lyapunov函数矩阵，并根据有界实引理构建线性矩阵不等式；步骤4：在衰减指数和平均留驻时间参数的上下限范围内，按照步长值增加衰减指数和平均留驻时间参数的值，得到待求解矩阵和H∞参数指标；如果得到的H∞参数指标小于存储值，则更新H∞参数指标，并存储求解矩阵、衰减指数和平均留驻时间参数；否则舍弃该H∞参数指标；步骤5：求解平均留驻时间和控制器矩阵。