Fault Detection and Fault-Tolerant Control Using Sliding Modes

تشخیص خطا و کنترل تحمل‌پذیر خطا با استفاده از حالت‌های لغزشی اولین متنی است که به نشان دادن آخرین پیشرفت‌ها در استفاده از مفاهیم حالت لغزشی برای تشخیص و جداسازی خطا (FDI) و خطا اختصاص داده شده است. کنترل متحمل در سیستم های مهندسی دینامیکی با مقدمه‌ای بر مفاهیم اساسی حالت‌های لغزشی شروع می‌شود تا زمینه‌ای برای این زمینه فراهم شود. این با فصل هایی دنبال می شود که استفاده و طراحی ناظر حالت لغزشی را برای FDI بر اساس بازسازی خطای قوی توصیف می کند. توسعه یک کلاس از ناظران حالت لغزشی از اصول اولیه تا آخرین طرح‌هایی که شرایط حداقل فاز و درجه نسبی را دور می‌زنند، توصیف شده است. پیشرفت‌های اخیر نشان داده‌اند که میدان کنترل متحمل خطا، یک کاربرد طبیعی از ویژگی‌های استحکام شناخته شده کنترل حالت لغزشی است. خانواده‌ای از طرح‌های کنترل حالت لغزشی شامل تخصیص کنترل، که می‌تواند مستقیماً با استفاده از افزونگی با خرابی‌های محرک مقابله کند، ارائه شده است. مطالعات موردی واقع بینانه مختلف، به ویژه برجسته کردن سیستم‌های هواپیما و از جمله نتایج حاصل از اجرای این طرح‌ها در شبیه‌ساز پرواز حرکت، شرح داده شده است.

مرجع و راهنمای محققان در تشخیص خطا و کنترل تحمل‌پذیر خطا، این است. این کتاب همچنین برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی که با سیستم‌های غیرخطی و به‌ویژه با حالت‌های کشویی کار می‌کنند، جالب خواهد بود.

Fault Detection and Fault-tolerant Control Using Sliding Modes is the first text dedicated to showing the latest developments in the use of sliding mode concepts for fault detection and isolation (FDI) and fault-tolerant control in dynamical engineering systems. It begins with an introduction to the basic concepts of sliding modes to provide a background to the field. This is followed by chapters that describe the use and design of sliding mode observers for FDI based on robust fault reconstruction. The development of a class of sliding mode observers is described from first principles through to the latest schemes that circumvent minimum-phase and relative-degree conditions. Recent developments have shown that the field of fault tolerant control is a natural application of the well-known robustness properties of sliding mode control. A family of sliding mode control designs incorporating control allocation, which can deal with actuator failures directly by exploiting redundancy, is presented. Various realistic case studies, specifically highlighting aircraft systems and including results from the implementation of these designs on a motion flight simulator, are described.

A reference and guide for researchers in fault detection and fault-tolerant control, this book will also be of interest to graduate students working with nonlinear systems and with sliding modes in particular.