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    摘 要：本文设计的系统是基于主动容错控制设计的。它是针对传感器发生失控时，根据系统中的反馈控制进行重构，使其保持正常运行。它是在故障诊断的基础上，利用检测与控制的关系，采用串级控制的系统设置合适的控制律使系统最终趋于正常。它能在合适的时间在线进行控制器结构的调整和有关参数的调整，以达到很好的控制效果。最后利用MATLAB软件进行仿真，得到重构后的运行结果与原系统相近。仿真结果说明该设计是可行的，且控制系统的可靠性好。  33809
    毕业论文关键词：主动容错控制；故障诊断；重构
    Fault tolerant control design based on cascade feedback system
    Abstract: The system is based on the design of active fault tolerant control. It is for the sensor control,according to the feedback system in the state, so as to keep the normal operation. It is basis of the fault diagnosis ,the detection and control system using control.The cascade control system set up the new control law makes the system stable. It can timely adjust the controller structure and parameters online, to achieve good contol effect. Finally,using MATLAB simulation,the refactored run results similar to the results of the original system. The simulation results show that the design is feasible and the reliability of the control system is good.
    Key words: Active fault tolerant control; Fault diagnosis; Reconstruction
    目    录
    摘要    1
    引言    1
    1. 概述    2
    1.1容错控制简单介绍    2
    1.2容错控制的几种设计    3
    1.3容错控制研究存在的问题    6
    2.串级系统的设计    6
    2.1 主动容错控制    7
    2.2设计思路    7
    3.仿真    13
    4.总结与展望    16
    5.结束语    16
    参考文献    17
    附录    18
    致谢    20
    基于串级反馈系统的容错控制设计  引言
        随着技术的快速发展,控制系统的难易程度也逐渐提高,规模也随之扩大，所以系统若要发生故障将造成不可估量的后果[1]。而容错控制就是当系统中的执行元件、传感器或其自身发生故障时，仍能使其正常工作。由于系统复杂性的增加以及系统长时间在大功率、高负载条件下工作,发生故障就无法不可避免。这些故障的发生会使系统的功能严重下降,而且有时会导致系统失控[2]。当系统发生故障时，由检测的信息可知，运用相应的解决办法使其正常工作，完成之前的任务。本文除讨论现在常用的几种容错控制方法外，主要讨论基于故障检测的主动容错控制设计。这样设计，就可以节省系统运行的时间，进而减少系统的工作量。
    容错可以简单地理解为容许系统出现一些小的错误[3]，但仍能使闭环系统保持稳定。可以说容错控制是在故障诊断基础上发展起来的，但又和故障诊断不同。容错控制是一门交叉学科[4]，包括的范围广泛，现在主要应用于计算机网络、化学工业、航空航天等领域。    
    论文的第一阶段是查找相关资料，熟悉有关软件，了解主动容错控制的有关知识。在此前提下，完成后继工作，从而为更好的完成设计奠定好基础。
    第二阶段是在导师的指导下运用第一阶段学习的基础知识进行各功能模块的设计，并进行相应的仿真，最后实现论文设计。
    1. 概述
    1.1容错控制简单介绍
    在设计主动容错控制系统时，FDD单元必不可少。现在故障诊断最常用的技术是故障检测与隔离，简单理解就是系统中的某些特性超出了我们预期范围。一般系统故障可分为：一是传感器故障；二是执行器故障；三是系统自身的问题。正是由于这些各种各样的问题发生，所以解决的方法也层出不穷。现在还出现了智能故障诊断，相信不久的将来因为技术限制而无法解决的问题会逐渐消失。美国是最初研究这方面的，大概是20世纪60年代初，当时只用于军事[4]。相比之下，我国晚了20多年，值得欣慰的是我们的故障诊断技术取得了很好的成绩。
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