关键词： 蒸汽发生器   鲁棒模型预测控制   跟踪控制   水位控制   H_∞控制  

摘要： 随着新型能源体系建设的不断完善,核电凭借其清洁高效等优点已成为我国能源发展的重要方向。蒸汽水位控制系统是核电站控制系统的重要部分,对维持蒸汽水位的稳定具有重要作用,其具有强干扰、强非线性等特点。因系统动态特性较复杂,低工况下虚假水位现象较严重,常规的控制难以取得良好的效果。本文将鲁棒模型预测控制策略应用到蒸汽水位控制系统设计中,该策略能有效抑制系统的干扰,能保证蒸汽水位控制系统安全高效的运行。本文以研究蒸汽水位动态特性为基础,结合鲁棒模型预测控制理论,设计符合实际系统需求的控制器,本文的主要内容如下:(1)针对蒸汽水位的数学模型,首先对蒸汽发生器水位的动态特性进行了探究,分析了“虚假水位”现象产生的原因,仿真验证了低工况下系统的“虚假水位”现象较严重。为解决该问题,在Irving提出水位模型的基础上,引入水位误差积分,构建了蒸汽水位增广状态空间模型,利用线性参数变化(Linear Parameter Varying,LPV)理论,建立了蒸汽水位增广LPV模型。(2)针对蒸汽水位的控制问题,以水位增广LPV模型为基础,构造了蒸汽水位的H∞鲁棒控制器。基于H∞控制理论,设计了固定增益H∞鲁棒控制器和变增益H∞鲁棒控制器,仿真验证了控制器的有效性。为突出该控制器的优势,将其与在系统模型未引入跟踪信号的情况下设计的H∞鲁棒控制器对比,结果表明基于增广模型设计的H∞鲁棒控制器的控制性能和跟踪性能都比较好。(3)针对蒸汽水位系统存在的固有问题和外加扰动问题,设计了混合H2/H∞性能指标的鲁棒模型预测控制器。在蒸汽水位增广状态空间模型基础上,根据隶属度函数的定义,将5个稳定工作点处的模型进行模糊加权,拟合出系统的全局模型。将混合H2/H∞性能指标理论和鲁棒模型预测控制理论相结合,设计了混合H2/H∞鲁棒模型预测控制器。针对以往混合H2/H∞性能指标的鲁棒模型预测控制设计不能保证系统递归可行性问题,通过附加新约束,使系统具有稳定性的保证,并具有较好的控制性能。

摘要： Based on an analysis of the operational control behavior of operation experts on energy-intensive equipment, this paper proposes an intelligent control method for low-carbon operation by combining mechanism analysis with deep learning, linking control and optimization with prediction, and integrating decision-making with control. This method, which consists of setpoint control, self-optimized tuning,and tracking control, ensures that the energy consumption per tonne is as low as possible, while remaining within the target range. An intelligent control system for low-carbon operation is developed by adopting the end–edge–cloud collaboration technology of the Industrial Internet. The system is successfully applied to a fused magnesium furnace and achieves remarkable results in reducing carbon emissions.

关键词： 航空发动机   机载自适应模型   直接推力预测控制   自适应控制   喘振检测   混合系统  

摘要： 模型基控制是当今最有希望提升航空发动机工作性能的控制技术之一。它为满足新一代飞机对发动机提出的高效率、高推重比和低油耗等高性能需求,提供了超越当前传统的基于传感器控制的新技术手段。模型基控制可以实现直接推力闭环控制,保证发动机在全寿命周期内始终维持一致的控制性能。此外,通过设计尽量接近喘振边界的喘振控制线可以充分利用剩余喘振裕度,提高发动机瞬态响应能力。但最新研究表明,现有先进模型基控制技术仍存在诸多不足,如直接推力预测控制所需的高精度预测模型难以获取、喘振裕度估计精度低引起稳定性不足以及智能模型基控制带来的安全性问题等。基于此,本文发展了一种以先进模型基控制为主系统、传统控制为备份系统的高稳定高安全性混合控制方法,涵盖的研究内容主要包括: (1)针对备份系统中传统控制方法存在分段线性设计复杂繁琐、自适应能力弱等问题,设计一种基于在线数据驱动的转速闭环自适应控制器,并基于收缩因子粒子群优化算法对其关键设计参数进行优化整定。相比于当前在役发动机广泛使用的抗积分饱和PI控制,它设计简单、自适应能力强且对系统模型依赖性弱。同时,在保证无稳态误差的情况下将动态性能提升了14.8%。 (2)针对主系统中模型基存在喘振裕度估计置信度低、非线性滤波器计算量大且数值稳定性差、机载传感器个数有限导致健康参数估计不足等问题,首先,通过压力相关度测量技术修正机载模型喘振边界来提高喘振裕度估计置信度;其次,提出一种基于改进球形无迹卡尔曼滤波器的机载自适应模型建模方法来减小计算量并保证数值稳定性;然后,设计健康参数离线修正策略,提升机载自适应模型对参数的估计能力。相较现有技术,在全寿命周期内非线性机载自适应模型参数估计精度提升近50%、计算量减少近1半且数值稳定性好。 (3)针对主系统中直接推力预测控制所需的全寿命周期、全包线、全状态预测模型存在获取难的问题,首先,发展一种基于子空间辨识的改进模型预测控制算法,实现高精度预测模型实时在线获取;其次,提出一种基于模糊逻辑调节器的自适应跟踪权重设计方法,保证发动机在任意工作点都维持一致的直接推力预测控制性能。结果表明,其在线预测模型精度达99%,而且具备自适应发动机非线性特性的能力。同时,相较标准模型预测控制方法,在保证无稳态误差的情况下将动态响应性能提升2.5%。 (4)针对主系统中更小喘振裕度控制线设计带来的安全性不足风险,从稳定性检测-防喘控制角度,在机载量测信息有限和控制器难以处理高频压力信号的条件下,以低频采样的低压压气机出口静压作为喘振判别输入信号,提出一种基于改进Hilbert-Huang变换时频分析法的喘振先兆在线检测新方法。通过分析喘振信号的Hilbert频谱特征给出喘振先兆强度的定义和阈值设置,并进行滑动窗口数据处理和预警信号判别逻辑的设计。台架逼喘实验数据验证表明,预警时间裕度可达0.05～0.3s,为防喘控制系统提供了充足的响应时间。 (5)针对智能模型基控制因难以充分展开V&V(Verification and Validation)验证带来的安全性不足问题,发展了一种以模型基控制为主系统、传统控制为备份系统的混合控制策略。通过设计含惯性延迟软化开关的切换控制器来实现主/备份系统切换时的平稳过渡;同时,结合发动机关键状态参数和失稳检测方法设计高可靠性实时监视器监视发动机工作状态,当主系统突发故障失效时,及时发出预警信号,切换为安全的备份系统。最后,通过稳定性分析和仿真试验验证了方法有效,可以保证发动机的安全性。 综上,本文获得了一种具有工程应用前景的高稳定高安全性模型基智能控制方法,为新一代航空发动机创新发展和先进技术革新提供技术路线。

关键词： 复杂网络   不连续激活函数   固定时间同步   预定时间同步   时变时滞   自适应控制  

摘要： 复杂网络因其在社会网络、遗传网络、交通网络等领域的广泛应用而受到越来越多的关注．同步是复杂网络的一种重要的集体行为．复杂网络的固定与预定时间同步因其同步时间与初值无关等特性在信息处理、保密通信、生物系统等领域有着重要的应用．目前对于网络的同步研究主要致力于连续系统的同步及其控制，而不连续现象在实际中是普遍存在且不可忽略的．本文在Filippov微分包含框架下综合运用了Lyapunov稳定性理论、矩阵不等式分析等方法分别研究了三类具有不连续激活函数的网络固定与预定时间同步问题．　　（1）研究具有不连续激活函数的驱动-响应网络的固定时间与预定时间同步问题．针对不连续系统，通过比较原理和变量代换推导更精确的固定时间稳定性定理，并设计不含线性项的固定时间同步控制器与控制增益有限的预定时间同步控制器．基于所提出的定理与控制器，结合不连续微分方程理论，分别得到实现网络固定时间同步与预定时间同步的充分条件．预定时间同步的同步时间可根据实际情况预先指定，与系统初始值及控制器参数无关．数值模拟结果说明了稳定性定理的正确性与同步时间估计的准确性．　　（2）通过量化自适应控制方法，研究具有不连续激活函数且内部耦合不确定的复杂网络的固定时间与预定时间同步问题．所提出的量化自适应控制方案可以充分利用有限的信道资源．基于量化自适应控制理论与固定时间稳定性定理，设计固定与预定时间同步量化自适应控制器及自适应更新律，分别得到了实现具有不连续激活函数且内部耦合强度不确定的网络固定时间与预定时间同步的充分条件．在此基础上进一步得出了相应的同步时间上界估计值．数值模拟说明了控制器的有效性．　　（3）研究了同时具有不连续激活函数、内部时变时滞和耦合时变时滞的复杂网络的固定时间与预定时间同步问题．设计了状态反馈控制器，在Filippov微分包含的框架下，构造新的Lyapunov函数，利用不等式分析方法，以线性矩阵不等式的形式得到了具有时变时滞的不连续网络的固定时间与预定时间同步判定准则，并通过数值模拟进行了说明．

关键词： 互联电力系统   风力发电系统   分布式模型预测控制   鲁棒控制   经济模型预测控制  

摘要： 在现代电力系统中,频率稳定是衡量电网电能质量的一个重要因素。用电负荷的实时变化将会引起电网频率的波动并导致区域间联络线交换功率出现偏差。负荷频率控制(Load Frequency Control,LFC)是维持电力系统频率稳定的核心,旨在调节发电机组输出功率控制电网频率并使区域间联络线交换功率保持不变。“双碳”目标下,新型电力系统最显著的特征是高比例新能源和高比例电力电子设备的接入。相比于同步发电机主导的传统电力系统,“双高”电力系统低惯性、弱阻尼、频率支撑能力差等特征明显。随着电网中新能源渗透率的不断增加,新型电力系统已成为一个规模庞大、地理分散的不确定复杂系统,新能源的随机性和间歇性会严重影响系统的频率稳定性,电力系统的负荷频率控制问题面临着日益严峻的挑战。分布式模型预测控制(Distributed Model Predictive Control,DMPC)近年来成为电力系统负荷频率控制的有效手段。DMPC将控制任务分解到各个子系统,并利用局部模型之间的信息交互来实现整个电力系统的LFC目标,在保证全局控制性能的同时,降低了在线计算负担。同时,DMPC可以有效地利用风电等新能源参与系统调频,降低对传统燃煤发电的依赖,提高电力系统的环境友好性。本文针对风力发电接入下的大型互联电力系统,深入研究基于分布式模型预测控制的电力系统调频策略,结合先进的鲁棒tube控制技术及经济模型预测控制方法,提高电力系统运行的可靠性、稳定性和经济性,论文的主要内容包括:(1)基于互联电力系统LFC的机理特性,建立火电机组、水电机组等常规发电机组的负荷频率控制模型,并在风电场中引入虚拟惯性控制单元,提高风电场的惯性响应能力,建立风电场可直接参与电力系统频率调节的负荷频率控制模型。(2)针对风电-水电混合同区域的电力系统,提出了一种双层鲁棒分布式模型预测控制策略。将跟踪负荷变化与抑制风功率扰动两个控制目标分离处理,内层MPC控制器在忽略扰动的情况下跟踪负荷变化,而外层MPC控制器通过设计扰动观测器对实时功率信号进行估计以抑制风功率扰动的影响。这种双层控制结构降低了电力系统的频率波动,有效地提高控制的平滑性。(3)针对高风电渗透率下风电场为独立区域的互联电力系统,提出了一种基于tube的协同分布式模型预测控制策略。在该策略中,各发电区域的控制器以分散式结构并行求解各自的局部名义优化问题,并通过分布式反馈控制律实现协同配合。仿真表明,基于tube的协同DMPC控制策略能够协调各区域功率输出,减小电网频率偏差,有效地降低风速不确定扰动对整个电力系统的影响。(4)基于风电机组维护成本及火电机组发电成本等的动态经济性能指标,构建了高风电渗透率下互联电力系统鲁棒分布式经济模型预测控制(Distributed Economic Model Predictive Control,DEMPC)策略。引入鲁棒不变集以及终端不等式约束保证鲁棒DEMPC算法名义优化问题的递归可行性和闭环系统的稳定性。在不同强度的风速扰动下的实时仿真结果表明了鲁棒DEMPC算法能够加强控制系统对风速干扰的鲁棒性,同时显著提升电力系统运行的经济性。

关键词： 桥式吊车   卡尔曼滤波算法   复合广义位移信号   自适应控制   负载摆动角度状态受限  

摘要： 作为一种重型吊运设备,桥式吊车被广泛应用于港口、建筑工地、车间等场所。而传统桥式吊车的操作方式依赖于人工经验,存在作业效率和安全性低等问题。相比于传统人工操作,具备定位防摇控制算法的智能无人桥式吊车具有运送效率高、定位精度高和安全性能高等优势。到目前为止,智能无人桥式吊车的实现依赖于传感器获取的状态信息,而传感器数据大多被噪声污染。同时,桥式吊车的可驱动状态少于其系统自由度,是典型的欠驱动系统。其欠驱动特性大大增加控制算法分析和设计难度,也难以兼顾目标定位和负载消摆。其次,实际吊车的负载摆角往往需要一定的安全限制,若超出此限制,则易造成安全事故。除此之外,桥式吊车易受到外界干扰的影响(例如,在港口环境下,存在海风等),并且负载质量、吊绳长度等系统参数在每次运送任务中会发生改变,且不易辨识。因此,在这些复杂的实际工况下,如何设计高效可用的滤波和控制算法,在实现台车目标定位的同时,快速抑制负载摆动是一个重要的问题。 本文以桥式吊车在港口的实际应用出发,设计桥式吊车防摇控制系统,以实现桥式吊车的高效定位与消摆控制。论文的主要内容如下: 1)桥式吊车动力学模型建立。利用拉格朗日动力学方程分析桥式吊车的动力学特性,建立二维桥式吊车模型。在不考虑负载在竖直方向运动的情况下,对初始三维复杂模型进行简化操作,建立二维桥式吊车系统模型,以便后续控制器的设计与稳定性分析。最后,简要介绍实验平台的基本结构和工作原理,为验证算法的实际有效性提供基础。 2)相关状态估计算法研究。针对桥式吊车传感器数据受噪声污染,从而导致控制效果变差这一问题,本文结合桥式吊车的非线性特性,给出基于桥式吊车模型的扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波、容积卡尔曼滤波设计方案。相较于其余两种滤波算法,容积卡尔曼滤波可有效解决传感器信息中的噪声问题,提高后续控制方案的性能。针对实际系统存在模型不确定性以及外界干扰的问题,本文在已有滤波算法的基础上,提出扩张状态的容积卡尔曼滤波算法设计方案。该方法在取得较优滤波效果的同时,解决因模型不确定性和外界干扰导致滤波精度下降的问题,并通过实验平台验证了该方法的有效性。 3)基于复合位移信号的负载摆角状态受限控制方法。针对桥式吊车欠驱动特性以及负载摆动安全限制这一问题,本文基于微分平坦原理,构造一种新型的复合位移信号以增强台车运动与负载摆动之间的耦合,并基于系统能量构造一个具有期望惯性矩阵和势能函数的新存储函数。在此基础上,考虑桥式吊车负载摆动的安全控制,设计一种新型的负载摆角状态受限项,从而推导出复合的非线性控制器。该方法有效地增强驱动部分和欠驱动部分之间的耦合性,并利用受限项保证台车运行过程的安全性,实现高效的目标定位和摆角抑制。最后,利用Lyapunov理论对控制器在吊车系统平衡点附近的稳定性进行证明,并通过仿真和实验验证所提方法的有效性。 4)基于不确定性的自适应负载摆角状态受限方法。首先,针对桥式吊车负载质量可变以及绳长可变/不可测的情况,本文基于系统无源性理论构造新型能量函数,设计一种自适应律估计能量函数中可变系统参数。其次,本文结合负载摆动角度状态受限理论设计非线性控制器,使其在不同/未知绳长和负载质量的情况下仍然能保持良好的定位和抑制摆动性能。该方法有效解决模型参数不确定的问题。最后,在Lyapunov理论的框架下,应用La Salle不变性原理说明闭环系统的稳定性。仿真和实验结果验证了所提出的控制方法对系统性能提升的有效性。

关键词： 无线电能传输   谐振式   阵列发射   自适应控制   无人机  

摘要： 近年来,无人机在民用以及国防领域中的应用越来越广泛,无人机由于其独特优势被大量应用在航拍、抢险救灾、物资投送以及战场侦察敌情中。而随着无人机应用数量及场景的增加,它面临的挑战也愈发巨大,有学者提出利用无线电能传输技术来解决无人机发展面临的部分问题。例如:可以通过无线充电可以去除无人机设备的有线充电接口,提升无人机的防水等防护能力;还可以通过部署使用无人充电站的方式解决人员问题及无人机续航问题,近几年来,无人机无线充电技术越来越受到关注。 本文对无人机无线电能传输系统进行了研究与设计。首先介绍了谐振式无线电能传输所常用的研究理论包括耦合模理论、变压器模型,最后选择变压器模型对谐振式无线电能传输系统建模,并完成参数设计。利用变压器模型对SS结构和LCL-LCL结构的补偿网络进行建模分析,对比两种结构下不同耦合系数、负载的传输特性,得到结论:LCL结构相较于SS结构的传输效率更高更稳定,要获得相同大小的输出功率时LCL结构的电源电压要高于SS结构。随后通过Matlab/Simulink软件分别对SS结构与LCL-LCL结构的无线电能传输系统建模,验证理论分析的正确性。 其次,本文对阵列线圈的发射单元进行设计,基于无人机应用需求确定收发线圈的结构,并对阵列发射线圈的排布方式和连接方式做了选择。再通过Maxwell仿真软件对比了单发射结构与阵列发射结构的磁场分布均匀性,以及两种结构下耦合系数、传输特性与接收线圈偏移距离的关系,分析其抗偏移性能。 随后,分析了谐振式无线电能传输系统充电的动态过程,然后根据本文所研究的多发射单接收系统选择了副边控制的策略。在经典PI控制的基础上提出自适应PI控制,目的是提高系统响应速度及稳定性。最后在仿真中对比两种控制方式下,输出电压受负载变化的影响,验证自适应PI控制的可行性。 最后搭建了基于LCL-LCL补偿结构的多发射单接收无线电能传输系统。介绍了实验平台的设计及参数选择原则,通过实验验证了对LCL-LCL谐振补偿网络的输出特性理论分析、阵列发射线圈的抗偏移性能以及稳压控制电路策略的可行性。

关键词： 5G   通信基站   基站机房   户外机柜   温控系统   智能控制  

摘要： 基站作为通信网络的重要节点,其安装和运行环境保护由户外机提供基站。此外一体化的户外机柜设计基站铺设带来了选址快捷和易于安装的特点,因而被广泛应用于5G通信基站建设。然而,随着5G基站的快速普及,数量庞大的5G户外机柜能耗居高不下,且基站运维过中程频繁出现的柜体柜门闭合不严与柜内温度失控等问题,更是加剧了5G通信户外机柜的高能耗困局。 5G通信户外机柜的运行维护多由第三方代维人员实施,经常出现机柜柜门被撬、闭锁不严甚至柜门敞开等现象,导致大量冷源漏泄,柜内温度失控,主设备板卡烧毁,造成基站退服的重大通信生产安全事故。为此,本文详细分析了5G基站机柜运维特点与现有机柜产品缺陷,以某公司一款典型机柜为对象,设计了防撬型高可靠的机柜柜门子系统,可以实现远程柜门开闭与出入追踪溯源,为温度控制系统提供了可靠的受控对象;在此基础上,针对空调高负荷工作引起的高能耗问题,设计了以新风系统为主、空调为辅的5G通信户外机柜温度实时控制系统硬件模块,并开发了温度控制与能耗监管系统软件,有效减少了空调工作时长,解决了在临界温度新风系统和空调频繁的启动问题;为了进一步提升机柜的温度控制精度,本文提出了一种采用粒子群(PSO)算法优化的Smith模糊PID智能温度控制算法,实现了温度控制系统PID参数的自动寻优。 本文研发的硬件系统经某合作企业研制样机测试,结果表明所提的基于高可靠柜门设计的机柜温度控制系统能有效解决运维工程的技术难题,提高柜内温度控制的稳定性,从而有效提升此类机柜的能效,避免了5G基站退服类通信生产重大安全事故发生;此外,本文将提出的温度控制算法进行了仿真对比实验,结果表明HPSO(混合粒子群算法)算法优化的Smith模糊PID温度控制算法的控制精度更高,抗干扰性更强,符合机柜内部温度控制的指标和要求。

关键词： 果蔬农产品干燥   网带式干燥机   智能控制系统   PLC   模糊PID  

摘要： 我国果蔬生产加工规模位居世界首位,果蔬产后干燥处理是一个关键环节。相较于日本、美国等发达国家的农产品干燥机械化水平达到95%以上,而我国农产品干燥机械化不足30%,发展明显滞后。果蔬农产品干燥大多选用网带式干燥机,其干燥时间短、操作简单、易于智能化控制等优点。为了实现网带式干燥机的一机多用、稳定、节能、优质的农产品干燥目标,本文以5GDC-IV80型网带式果蔬干燥机为研究对象,基于三菱PLC开发一套网带式果蔬干燥机智能控制系统,解决目前网带式果蔬干燥机控制系统存在的干燥品种单一、能耗高、智能化程度低等问题。本文主要研究工作及结论如下:(1)通过农产品干燥特性理论研究,农产品干燥时间段可以分为预热、等速、降速三个过程,在网带式干燥机内部各区域合理分配热风温度,能够快速去除农产品中的水分和降低能耗。在农产品干燥理论研究的基础上,以辣椒为例做干燥试验,找出了兼顾干燥品质和干燥速率情况下的最佳干燥温度,这为干燥机温度控制提供数据依据,同时减少干燥过程耗能以及提高干燥效率。(2)根据5GDC-IV80型网带式果蔬干燥机型建立了三维模型结构,并分析了其干燥工艺流程,确定所要控制的运动部件量数;针对控制系统所需硬件要求,设计温度模块硬件电路、湿度模块硬件电路、风速模块采集电路以及模拟量输出模块控制电路,为设备电路接线和软件程序设计提供思路;针对控制系统软件设计包括PLC程序设计和触摸屏界面设计,PLC程序设计包括温度采集程序、湿度采集程序、风速采集程序、热泵热风温度模糊PID控制程序、手动/自动控制模式程序。(3)网带式果蔬干燥机控制系统智能化的实现主要包括三个方面:一是利用模糊PID控制方法对热泵热风温度精确和快速的控制;二是利用温度传感器、湿度传感器、风速传感器和光电开关检测和设定干燥过程参数值,达到自动开启或关闭运动部件;三是通过触摸屏操作界面实时显示干燥机运行状态,实现手动/自动模式控制干燥机。(4)设计电气控制柜测试控制系统程序,测试结果表明各电气元器件和各运动部件运行正常;监控界面数据采集正常以及各按键功能能正常控制运动部件;塔建的模糊PID控制算法模型具有较高的控制精度、响应速度快、稳定性好等特点,相较于常规PID的超调量减少30%,稳态调整时间缩短28.6%。设计的控制系统提高了5GDCIV80型网带式果蔬干燥机的智能化程度,实现了一机多用,节能减排的控制要求。

关键词： 过驱动系统   滑模控制   自适应动态规划   迭代学习观测器   动态容错控制分配  

摘要： 随着社会的发展和科学技术的进步,控制系统越发的复杂并且在实际应用中对控制性能提出了更高的要求,在提升系统的响应性能的同时也要考虑系统的鲁棒性、最优性和未知故障下的容错性。输入与输出数量相等的传统控制方式已难以满足复杂控制系统的各种要求,因此过驱动系统得到了广泛的应用。针对无故障的过驱动系统,本文提出了一种基于静态控制分配且兼顾鲁棒性和最优性的分层控制器。虚拟层针对线性系统的标称数学模型,基于自适应动态规划的方法,提出了一种仅依赖于系统状态和输入信息的最优控制器。其次,提出了基于自适应动态规划的自适应增益超螺旋最优滑模控制器。该方法避免增益的高估,消除传统的抖振现象,并针对所提控制器进行了稳定性分析。分配层采用静态控制分配中的伪逆法,这种方法简单,便于工程应用。最后在多缸液压机上进行仿真验证。针对执行器故障未知的过驱动系统,提出了一种基于Lyapunov的动态容错控制分配的分层控制器。虚拟层采用饱和比例微分控制设计虚拟层控制器;分配层利用迭代学习观测器来估计未知的执行器故障,其次,基于迭代学习观测器的故障观测值并与基于Lyapunov的动态控制分配相结合,进行分配层控制器的设计,在考虑执行器约束,输出力最小的同时兼顾容错能力,并进行了系统的整体稳定性分析。最后在航天器模型上进行了有无故障情况下的对比仿真验证。本论文以实验室现有的实验平台多缸液压机对基于静态控制分配的最优滑模分层控制器进行了实物的算法验证,实验结果证实了所提算法的有效性。