控制重构

是控制理论中实现动态系统容错控制的一种积极方法。当严重的故障，如执行器或传感器故障，导致控制环路断裂时，必须对其进行重组，以防止在系统层面出现故障。除了环路重组，控制器参数也必须调整，以适应变化的工厂动态。控制重构是提高反馈控制下的系统可靠性的一个构件。

故障建模 右图显示了一个由控制器控制的标准控制环路的植物。

该工厂的名义线性模型是

{ x ˙ = A x + B u y = C x {displaystyle {begin{cases}{dot {mathbf {x}}.}&==mathbf {A｝ǞǞ++B…\mathbf {y} &=mathbf {C}。{pos(288,255)}END{cases}}。

受故障影响的工厂（图中用红色箭头表示）的模型一般为

{ x ˙ f = A f x f + B f u y f = C f x f {displaystyle {begin{cases}{dot {mathbf {x}}.}}_{f}&={A}_{f}_{f}mathbf {x}}_{f}mathbf {x}_{f}mathbf {u} \mathbf {y}\mathbf {y}_{f}&=mathbf {C}_{f}mathbf {x} _{f}mathbf {x}_{f}end{cases}}。

其中下标f {{displaystyle f}表示系统是有缺陷的。这种方法通过修改系统矩阵来模拟乘法故障。具体来说，执行器故障由新的输入矩阵B f {{displaystylemathbf {B}}代表。_{f}}，传感器故障由输出矩阵C f {C} _{f}表示。_{f}}而工厂内部故障则由系统矩阵A f {A}_{f}表示。_{f}}.

上半部分显示了一个由故障检测和隔离（FDI）和重新配置组成的监督回路，它通过以下方式改变回路

从{ u , y {displaystylemathbf {u} ,mathbf {y}中选择新的输入和输出信号来改变回路。}}来达到控制目标，改变控制器的内部结构（包括动态结构和参数），调整参考输入w { wdisplaystyle mathbf {w}}。}为此，输入和输出的向量包含所有可用的信号，而不仅仅是控制器在无故障运行时使用的信号。

替代方案可以将故障建模为一个附加的外部信号f {displaystylemathbf {f}}，影响状态导数和输出。}对状态导数和输出的影响如下。

{ x ˙ f = A x f + B u + E f y f = C f x f + F f {{begin{cases}{dot {mathbf {x}}}_{f}}&=C f x f + F f}}_{f}&={A}{mathbf {A}。{fnTahomafs10bord0shad01cH00FFFF}and==mathbf {A}and==mathbf {A}._{f}+{b}+{b}+{b}+{b}+{b}+{b}+{b}+{b}+{b}+{b}+{b}。mathbf {u} +mathbf {E} mathbf {E}{fnTahomafs10bord0shad01cH00FFFF}Oh!\mathbf {y}_{f}&=_{c}_{f}mathbf {x}_{f}mathbf {x}.{f}+ {f}+ {f}+ {f}+ {f}+ {f}+ {f}+ {f}+ {f}+END{cases}}。

重新配置的目标是保持重新配置的控制回路性能足以防止工厂关闭。以下目标是有区别的。

在线性模型跟随中，试图恢复名义闭环的形式特征。{fnFangSong_GB2312bord1shad1pos(200,288)}是狀態反饋控制結構的}的一个状态反馈控制结构被使用。新的控制器K f {displaystyle mathbf {K} _{f}}被发现近似于A ¯ { {displaystyle {bar {A}} }}在意义上接近A ¯。}}在诱导矩阵规范的意义上。