內容大鋼
本書系統性介紹了機器人系統中故障診斷與容錯控制技術原理與典型案例。其中，第1?4章完整概述了以無人機為例的故障診斷原理和方法，包括如何處理四旋翼損壞的控制技術，介紹了傾轉軸卡死故障下的控制設計；第5?8章詳細論述了執行器容錯、服務型機器人以及分散式故障檢測與優化；第9章介紹了飛行系統的故障診斷與容錯控制；第10?12章探索了輪轂電機、飛行器輸入重構和工業機器人系統的容錯控制。
本書讀者對象為機器人、自主系統、無人裝備設計、故障診斷和容錯控制領域的學者、工程師和研究人員。
作者介紹
編者:(意)安德里亞·蒙特里//索羅·隆吉//亞歷山德羅·弗雷迪|責編:尤力|譯者:韓瑋//馮偉強//陳卓
目錄
第1章 無人機故障診斷與容錯控制
1.1 引言
1.1.1 無人機
1.1.2 故障檢測和診斷
1.1.3 容錯控制
1.2 四旋翼無人機建模
1.2.1 運動學方程
1.2.2 動力學方程
1.2.3 耦合控制
1.2.4 執行機構故障表示
1.3 主動容錯控制
1.3.1 問題描述
1.3.2 自適應滑模控制
1.3.3 構建可重構機制
1.4 模擬結果
1.4.1 故障容錯控制結果
1.5 結論
參考文獻
第2章 處理四旋翼損壞的控制技術
2.1 引言
2.2 問題陳述
2.3 模型構建
2.3.1 四旋翼
2.3.2 雙旋翼
2.4 控制設計
2.4.1 PID控制方案
2.4.2 反演控制方案
2.5 數值模擬
2.5.1 描述
2.5.2 案例研究
2.6 結論
致謝
參考文獻
第3章 傾轉軸卡死故障下四軸傾轉旋翼無人機基於觀測器的LPV控制設計
3.1 引言
3.2 四旋翼TRUAV和非線性模型
3.3 LPV控制分析
3.3.1 凸多面體LPV描述
3.3.2 基於觀測器的LPV控制閉環分析
3.4 四旋翼TRUAV的基於觀測器的LPV控制
3.4.1 基於觀測器的LPV控制器合成
3.4.2 逆過程設計
3.5 容錯設計
3.5.1 執行器卡住故障
3.5.2 FTC的退化模型方法
3.6 數值模擬結果
3.6.1 無故障結果
3.6.2 故障下的FTC結果
3.7 總結
致謝
參考文獻
第4章 基於未知輸入觀測器的過驅動無人機故障和結冰檢測及調節框架
4.1 引言
4.2 無人機模型
4.2.1 線性化
4.2.2 測量輸出
4.2.3 控制分配設置
4.2.4 風擾
4.3 結冰和故障模型
4.4 未知輸入觀測器框架
4.5 診斷和調節
4.5.1 使用UIO檢測和隔離無人機
4.5.2 基於控制分配的結冰/故障調節
4.6 增強型准LPV框架
4.6.1 非線性嵌入
4.6.2 LPV未知輸入觀測器
4.6.3 在無人機故障/結冰診斷中的應用
4.7 示例：Aerosonde無人機
參考文獻
第5章 帶有方位角推進器的WAM-V雙體船的執行器容錯
5.1 引言
5.2 數學模型
5.2.1 動力學
5.2.2 執行器故障和失效
5.3 無故障場景下的控制系統架構
5.3.1 控制規則
5.3.2 控制分配
5.3.3 控制策略
5.4 故障情況下的控制重新配置
5.4.1 S方位推進器故障
5.4.2 S方位推進器上的阻塞角
5.4.3 其他情況
5.5 模擬結果
5.5.1 場景1：無故障執行器
5.5.2 場景2：雙推進器故障
5.5.3 場景3：推進器故障及失效
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