1．2．1  被动容错控制
　　被动容错控制的设计思想起源于多变量系统的完整性设计问题。图1．1是一个典型的被动容错控制结构，其中对角阵M代表包含故障信息的执行器通道的状态，当对角元素为0时表示该通道的执行器失效，控制信号不能经此作用于被控对象。这样，被动容错控制的设计问题就是如何设计一个控制器使闭环系统对于矩阵M对角元素的任意组合都保持稳定并具有可接受的性能。根据发生故障的部位不同，被动容错控制可分为针对控制器故障的容错控制（可靠镇定）、针对传感器或者执行器故障的容错控制（可靠控制或完整性设计）和针对受控对象故障的容错控制（联立镇定）等。可靠镇定是采用多个补偿器来并行地镇定同一个被控对象，当一个或多个补偿器失效（断路），剩余的补偿器仍能使闭环系统保持稳定。目前，可靠镇定问题的研究已趋于成熟。完整性设计主要是针对执行器与传感器故障的容错设计。联立镇定是用一个固定的控制器使被控对象在正常模式和多个故障模式下保持系统稳定。它将被控对象的多个故障模式分别建立相应的故障模型，构造一个控制器使其可以镇定任一个故障模型系统，这是一个关于被控对象故障的容错控制策略。
　　因为控制系统中传感器和执行器是最容易发生故障的部件，所以现有的被动容错控制成果中，完整性设计是最为丰富的内容，也是被动容错控制长期研究的热点问题。此外，鲁棒控制、最优控制理论和自适应技术是被动容错控制研究中广泛采用的设计策略，尤其对可靠控制研究具有重要的借鉴作用。
　　被动容错控制系统的设计基于系统固有的冗余性，控制器结构和参数一般固定，不需要故障诊断模块，也不需要额外的硬件，不会增加系统成本，也没有控制重组／重构，易于实现。同时，被动容错控制系统在出现故障时不需要故障反应时间，可以保证系统的安全，这是被动容错控制策略的优点。然而，设计被动容错控制系统时，需要事先已知故障先验知识，由于适用的故障范围有限，而且所设计的容错控制器要使系统无论是否发生故障都能安全可靠运行，使得正常时系统的性能难以达到最优，并且对未知故障难以保证容错功能，设计的控制器比较保守。这是被动容错控制的不足之处，恰恰是主动容错控制设计可以解决的问题。
　　1．2．2  主动容错控制
　　主动容错控制是目前该领域研究的热点，它通常根据FDD子系统检测出的故障信息（或者已知的故障先验知识），在线重新调整控制器参数或结构，保证系统具有所期望的性能。大多数主动容错控制需要FDD子系统。图1．2是一个典型的基于FDD的主动容错控制结构示意图。当系统发生故障时，故障检测／诊断单元在线实时检测、诊断或分离出故障，估计故障信息，再根据故障检测／诊断结果，由控制器重组／重构单元在线调整反馈／前馈控制器，获得适合的故障容错控制律，保证故障后的系统稳定和一定的控制性能。为了确保闭环系统可靠运行，甚至还可以通过指令调节器来自动调整指令输入和参考轨迹，以适应故障系统的运行工况。值得注意的是，这里FDD设计的着眼点是为容错控制提供必要的故障信息，便于容错控制器的设计。一方面，为了降低这种FTC设计的难度，人们寻求使FDD和FTC可分离独立设计的FTC方法；另一方面，也寻求对FDD功能要求较低的FDD—FTC集成化设计方法，以降低设计复杂度。特别地，一些主动FTC集成化设计方法可以摆脱对FDD单元的依赖，实现有效的容错效果。
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常用符号说明
前言
l  绪论
1.1  容错控制的意义
1.1.1  容错控制的研究意义
1.1.2  容错控制的基本概念
1.2  容错控制研究进展与现状分析
1.2.1  被动容错控制
1.2.2  主动容错控制
1.2.3  容错控制理论近期研究的一些热点和新成果
1.3  满意容错控制的提出
1.4  本书内容概述
参考文献
2  满意容错控制的基础问题
2.1  满意容错控制的含义
2.2  满意容错控制研究的可行性
2.3  满意容错控制主要研究内容
2.3.1  相容性分析理论
2.3.2  满意容错控制设计方法
2.4  故障系统模型
2.4.1  O-1型故障模型
2.4.2  连续型增益故障模型
2.4.3  区间型故障模型
2.5  性能指标与条件约束集合
2.5.1  几类常见性能指标
2.5.2  条件约束
2.6  相容性分析与控制器求解的常用算法
2.6.1  基于Riccati方程的方法
2.6.2  基于线性矩阵不等式的方法
参考文献
3  不确定系统的满意容错控制
3.1  一类不确定连续系统的满意容错控制
3.1.1  问题描述
3.1.2  主要结果
3.1.3  仿真算例
3.2  基于动态输出反馈的不确定系统满意容错控制
3.2.1  问题描述
3.2.2  主要结果与证明
3.2.3  仿真算例
3.3  具有能耗约束的满意容错控制
3.3.1  问题描述
3.3.2  主要结果与证明
3.3.3  仿真算例
3.4  一类不确定离散系统的满意容错控制
3.4.1  问题描述
3.4.2  主要结果
3.4.3  仿真算例
3.5  控制输入具有幅值和能耗约束的满意容错控制
3.5.1  问题描述
3.5.2  主要结果与证明
3.5.3  仿真算例
3.6  基于递推策略的主动满意容错控制
3.6.1  基于函数观测器的故障检测与估计
3.6.2  基于MPC思想的满意容错控制器设计
参考文献
4  时滞系统的满意容错控制
4.1  一类状态时滞区间系统的鲁棒满意容错控制
4.1.1  问题描述
4.1.2  主要结果
4.1.3  仿真算例
4.2  具有状态和输入时滞区间系统的满意容错控制
4.2.1  系统与问题描述
4.2.2  主要结果
4.2.3  仿真算例
4.3  一类非线性不确定时滞系统满意容错控制
4.3.1  问题描述
4.3.2  主要结果与证明
4.3.3  仿真算例
4.4  时滞相关的非线性时滞系统鲁棒H∞容错控制
4.4.1  问题描述
4.4.2  主要结果与证明
4.4.3  结论
参考文献
5  非线性系统的满意容错控制
5.1  一类不确定非线性系统的鲁棒满意容错控制
5.1.1  问题描述
5.1.2  主要结果与证明
5.1.3  仿真算例
5.2  一类非线性系统的被动满意容错控制
5.2.1  系统故障模型
5.2.2  问题描述
5.2.3  被动满意容错控制器设计
5.2.4  仿真算例
5.3  非线性系统的故障检测与估计
5.3.1  基于观测器的自适应故障估计器设计
5.3.2  故障检测与评价
5.3.3  仿真算例
5.4  非线性系统的主／被动集成满意容错控制方法
5.4.1  主／被动集成满意容错控制方案
5.4.2  主动容错控制器的设计
5.4.3  主动容错控制器的递推算法
5.4.4  仿真算例
5.5  一类离散模糊不确定系统的满意容错控制
5.5.1  问题描述
5.5.2  主要结果与证明
5.5.3  仿真算例
5.6  一类连续模糊系统的满意容错控制
5.6.1  问题描述
5.6.2  主要结果与证明
5.6.3  仿真算例
参考文献
6  网络化控制系统的满意容错控制
6.1  一类有界丢包NCS系统的保成本满意容错控制
6.1.1  问题描述
6.1.2  主要结果与证明
6.1.3  仿真算例
6.2  具有马尔可夫丢包的NCS系统主动满意容错控制
6.2.1  问题描述
6.2.2  主要结果与证明
6.2.3  仿真算例
6.3  具有随机时延不确定NCS系统的鲁棒H∞满意容错控制
6.3.1  问题描述
6.3.2  主要结果与证明
6.3.3  仿真算例
6.4  一类模糊非线性NCS系统鲁棒H∞满意容错控制
6.4.1  问题描述
6.4.2  主要结果与证明
6.4.3  仿真算例
参考文献
7  结语