2。2。1 常用坐标系及坐标系之间的转换 12

2。2。2 作用在火箭弹上的气动力及气动力矩分析 17

2。2。3 火箭弹空间运动方程组 17

2。2。4 火箭弹运动方程组简化 24

2。3 火箭弹舵机典型故障及建模 26

2。3。1 火箭弹典型故障分析 26

2。3。2 火箭弹舵机故障建模 26

2。3。3 火箭弹执行器故障特性分析 28

2。4 本章小结 30

3 基于执行器故障的自适应增广观测器设计 32

3。1 引言 32

3。2 线性矩阵不等式方法 32

3。3 无故障情况下的观测器设计方法 34

3。3。1 无故障情况的观测器设计 34

3。3。2 仿真算例 37

3。4 自适应故障诊断观测器设计方法与性能分析 38

3。5 增广故障诊断观测器设计 43

3。5。1 增广故障诊断观测器基本概念与优点 43

3。5。2 故障分段常值下增广观测器设计方法 44

3。5。3 一般故障下增广观测器设计方法 45

3。5。4 仿真结果与分析 48

3。6本章小结 51

4 鲁棒增广故障诊断观测器设计 53

4。1 引言 53

4。2 火箭弹飞行控制系统的不确定性与扰动的产生原因 53

4。3 鲁棒控制方法 55

4。4 鲁棒增广观测器设计 58

4。4。1 鲁棒增广观测器设计方法及性能分析 58

4。4。2 仿真算例与分析结果 62

4。5 一类非线性系统故障诊断观测器设计 69

4。5。1 鲁棒增广观测器设计方法 69

4。5。2 仿真算例与分析 73

4。6 线性变参数系统鲁棒增广观测器设计 75

4。6。1 线性变参数系统故障诊断观测器设计 75

4。6。2 变参数鲁棒增广故障诊断观测器设计 77

4。7 本章小结 81

结论 82

致谢 84

参考文献 85

1 绪论

1。1 课题背景及研究意义

在现代工业中，自动控制技术被应用到越来越多的行业中，例如机器人，航空航天，工业制造等领域。但随着控制系统的日益复杂化，系统发生故障的可能性也就越大，而对于一些对安全性要求很高的领域而言（例如航空航天领域），故障的出现对于系统而言是十分危险的，其导致的后果也相当严重。因此，如何来设计一个安全可靠的系统成了当今控制界研究的一个重要方向。在航空航天以及兵器科学领域，有着许多因为控制系统故障而造成严重后果的例子。随着技术的进步，现在的控制元件制造技术虽然有了长足进步，但元件的损伤，老化，失效等故障仍然不可避免，尤其是在一些复杂精密的系统中。因此，进行故障的检测与识别，提高系统的可靠性具有十分重要的意义。