海洋船舶的容错控制提出了一个具有挑战性的问题：规程规定通过硬件冗余和更新硬件故障预防系统两种方法定义不同级别的系统故障[9]，在极端条件下的疲劳损伤或断线的危险性研究报告中给出，传统的机械元件特性可靠性出错[10],[11],[8]同样可以评估故障风险分析，然而操作人员的操作仍是处理瞬时故障的显著因素，并且人为处理的不确定性很高。事故数据库的审查表明，人为处理错误是海上事故的主导因素[12]。为了防止风险和降低成本，故障应与人处理隔离，由系泊定位控制系统的容错控制能力自动处理。检测故障可以通过结构分析方法[13]。一旦在系统的一个组成部分发现故障，控制器将被重新设计使得故障的影响衰减。该控制新生成的控制策略的设计取决于故障类型，从而根据需要实施。论文网

用于保持船舶位置的系统故障诊断与容错的控制参考相关文献[14]。结构分析技术用于产生[14]中错误诊断的残差和控制重新分配以减轻推进器故障影响的设计。传感器故障，如传感器数据的暂时丧失、容错传感器融合[15]，PM系统在断线的情况下的前馈控制的张力补偿建议[4]的应对策略在海试中得到验证。结构分析进一步应用在PM问题[16]和系泊线断开时控制器在线容错策略[7]，PM系统的容错控制证明[17]自主故障隔离系统可用于分离或检测故障。该故障处理控制是在保持推进器参考位置或断线影响容错出错时响应的。最佳设置点追踪算法建议将描述的参考位置移动到使张力成本函数达到最小值时为最优位置[18]。本文研究诊断系泊系统的故障，包括水下浮力元件的损失等，并且给出与基于可靠性的容错控制相结合的诊断过程。本文所用的诊断原理是对早期结果[19]进一步完善而组合成的完整的总体容错控制方案。

海洋结构可靠性最初是由钻井平台刚性提升控制算法而提出的[20]，其发展到锚泊结构可靠性，可通过可靠性指标处理显示和记录外部环境[21],[22],[23]。对于系泊系统，利用结构可靠性指标离线计算所需推进力[22]。基于可靠性的控制算法使可靠性指标成为控制器的内在组成部分[23]，该算法可以处理一个具有最小可靠性指标的缆绳。结构可靠性指标进一步发展提出设定点追踪算法[11]，以减少在极端的环境和考虑容错情况下系泊缆绳断裂的危险。本文旨在对结构的可靠性指标整合[18]提出的故障冗余策略。在系泊线断裂的情况下，容错控制有助于从一个关键指标出发控制锚绳的结构可靠性指数。

图1：用设定点做为故障处理容错控制的框架

图1示出了PM系统容错控制架构。一旦系统故障，测量的信号和控制输入生成的残差诊断系统故障。相关残差产生对应的特定故障，然后将其输送到变化检测算法，再根据残差的变化通过专用检测器探测，监督生成的假设而决定补救方案。做出的补救决定是在系统模型故障情况下，调整观测器和控制器而设计的。设定点追算法可进一步给出PM系统最合适的参考位置，以确保系统的安全性。本文涉及图中所示的变化检测和设定点生成过程。 

本文的结构如下：首先通过非线性系统的结构分析获得冗余信息；然后研究了残差的性能和满足理论先决条件的白化；第三步分析实验数据概率分布，设计变化检测算法；第四步在出现故障时通过最佳设定点追逐算法容错控制来描述、模拟和显示实验结果，证明模型和实验的一致性；最后得出本文结论。

2 结构分析

PM系统的建模是定义一组约束条件，在附录A中图2所示为典型PM系统。应当注意到推进器、传感器和测定单元的数量取决于DP系统类型。详细类型规定参见相关文献[24]，[25]。这里的建模用于反映PM系统的一般情况和确定超范围子系统的结构分析。如果条件成立，系统可以找到一个完全匹配的未知变量响应和使用非匹配的限制条件的分析冗余关系，该关系也被称为奇偶关系或残差矢量。