[发明专利]一种基于控制器失效的反应釜系统保成本控制器设计方法

权利要求书

1.一种基于控制器失效的反应釜系统保成本控制器设计方法，其特征在于，控制器在建立过程中，针对反应釜建立一种控制器失效的控制器u(t)＝α(t)K(r_t)x(t)，其中随机变量α(t)的取值是α(t)＝1和α(t)＝0这两种情况，所对应的控制器包含系统状态x(t)及控制器增益K(r_t)，在设计失效控制器时，考虑控制器失效和有效的时间服从一个周期规律，即当t∈[k(τ₀+τ₁),k(τ₀+τ₁)+τ₁)时，α(t)＝1；当t∈[k(τ₀+τ₁)+τ₁,(k+1)(τ₀+τ₁))时，α(t)＝0，其中k∈N，N表示自然数，τ₀与τ₁为正数，且τ₁表示控制器的有效时间，τ₀表示控制器的失效时间，在所述设计控制器失效反应釜系统的保成本控制器时，提出了一种新方法去对控制器失效的反应釜系统的稳定性进行分析：

首先，在控制器有效时段内，其相应闭环系统的弱无穷小算子小于某个负定阵；

第二，在控制器失效时段内，其系统不稳定，即设计控制器失效时弱无穷小算子小于某个正定阵；

第三，最后，设定控制器有效时段内能量期望的减少值大于控制器失效时段内能量期望的增加值；

通过设计满足以上条件的控制器，继而可以保证反应釜在控制器失效与有效交替发生时仍然可以稳定运行，

设计针对控制器失效反应釜系统的保成本控制器时，为使得系统性能指标小于某个确定的上界，考虑控制器有效与失效的情况，将系统性能指标改写为

最终确定系统性能指标J≤Υ，其中Υ为一常数。

2.根据权利要求1所述的一种基于控制器失效的反应釜系统保成本控制器设计方法，其特征在于，针对控制器失效的反应釜系统，在运用李亚普诺夫方法进行稳定性分析时，对其系统矩阵A(r_t)，r_t∈S{1,2,...,N}，运用如下不等式进行放缩

其中对于所有的i∈S，有r＞max{Re{λ_max(H_i)}}，并且H＞0是以下李亚普诺夫方程的解

(A-rI)^TH+H(A-rI)＝-2I。