哈利姆·阿爾維、克裡斯托弗·愛德華主編的《
基於滑模理論的故障檢測與容錯控制》理論結合實際
，深入淺出地闡述了國外在故障檢測和容錯控制方面
的最新研
究成果。通過仿真實例，充分展示了這種新的滑模控
制算法在故障檢測和容錯控制方向
上很好的應用潛力。該專著論證了目前滑模控制所能
達到的理論和應用深度，它包括三
個方面：控制設計，理論擴展和工業應用。本譯著的
出版，對我國航空航天工程、武器繫統
工程領域滑模控制理論的運用具有重要的學術理論和
工程應用價值。
本譯著可作為高等院校控制科學與工程、航空航
天工程、武器繫統工程等專業高年級
學生和研究生的教科書或教學參考書，也可供廣大科
技工作者和工程技術人員閱讀參考。

第1章 引言
1.1 容錯控制繫統的研究目的
1.2 容錯控制(FTC)和故障檢測與隔離(FDI)的滑動模型
第2章 容錯控制和故障檢測與隔離
2.1 故障和失效定義
2.2 容錯控制概述
2.3 冗餘控制
2.4 容錯控制
2.4.1 自適應控制
2.4.2 模型轉換或合成
2.4.3 預測
2.4.4 控制信號再分配
2.4.5 魯棒控制(H∞控制)
2.5 故障檢測與隔離
2.5.1 基於殘差的FDI
2.5.2 故障識別和重構
2.5.3 參數估計
2.5.4 非基於模型的FDI(智能FDI)
2.6 小結
第3章 一階滑模概念
3.1 滑模理論簡介
3.1.1 規範形式
3.1.2 滑模特性
.2 簡單實例：單擺
3.2.1 仿真與結果
3.2.2 實用控制法則
3.3 單位向量法
3.3.1 閉環繫統的穩定性分析
3.3.2 單位向量偽滑動項
3.4 滑動面設計
3.4.1 二次*小化
3.5 跟蹤控制器設計
3.5.1 積分作用法
3.5.2 模型參考法
3.6 容錯控制滑動模型
3.7 小結
3.8 注釋和參考文獻
第4章 故障檢測滑模觀測器
4.1 滑模觀測器簡介
4.2 Utkin觀測器
4.2.1 滑動運動的特性
4.2.2 實例
4.2.3 抗擾性能
4.2.4 平滑其間斷性的偽滑模控制
4.2.5 插入線性項的修正
4.3 故障重構Edwards—spurgeon觀測器
4.3.1 觀測器構想及穩定性分析
4.3.2 執行器故障重構
4.4 線性矩陣不等式(LMI)設計方法
4.4.1 軟件實現
4.5 采用滑模觀測器的魯棒故障重構
4.5.1 魯棒執行器故障重構
4.5.2 實例：垂直起降飛機模型
4.6 觀測器變型
4.7 與UIO(線性未知輸入觀測器)的比較
4.7.1 基於起重繫統的比較研究
4.8 小結
4.9 注釋與參考文獻
第5章采用觀測器串聯的魯棒故障重構
5.1 觀測器串聯方案簡介
5.2 魯棒故障重構方案
5.2.1 設計算法
5.3 重構條件
5.3.1 總體坐標變換
5.3.2 定理5.2的證明
5.3.3 降階滑模的穩定性
5.4 設計實例
5.4.1 觀測器設計
5.4.2 仿真結果
5.5 小結
5.6 注釋與參考文獻
第6章 傳感器故障重構
6.1 傳感器故障重構簡介
6.2 傳感器故障重構方案
6.2.1 重構準備
6.2.2 穩態條件下的故障重構
6.2.3 動態傳感器故障重構
6.2.4 不穩定繫統的故障重構
6.3 魯棒傳感器故障重構
6.3.1 實例
6.4 非*小相位繫統中的故障重構
6.4.1 主要結果
6.4.2 實例
6.5 小結
6.6 注釋與參考文獻
第7章 案例研究：傳感器故障重構方案的實現
7.1 起重繫統中的應用
7.1.1 起重繫統的建模
7.1.2 實現
7.2 直流電動機中的應用
7.2.1 準備工作
7.2.2 關於電動機設置的說明
7.2.3 建模
7.2.4 觀測器設計
7.2.5 實現
7.2.6 結果
7.3 小結
7.4 注釋與參考文獻
第8章自適應滑模容錯控制
8.1 自適應滑模容錯控制簡介
8.2 執行器容錯控制
8.2.1 滑模控制器設計
8.2.2 滑模超平面設計
8.3 仿真結果
8.3.1 無故障仿真
8.3.2 有效性增益的變化
8.3.3 升降舵總體失效仿真
8.3.4 驟風條件下的升降舵總體失效
8.3.5 有效性和升降舵失效的綜合損失
8.4 傳感器容錯控制
8.4.1 準備工作
8.4.2 閉環分析
8.5 B747的魯棒傳感器故障重構
8.6 傳感器容錯控制仿真結果
8.6.1 無故障仿真
8.6.2 故障仿真：FDI關閉
8.6.3 故障仿真：FDI開啟
8.6.4 噪聲條件下傳感器故障仿真
8.6.5 閾值選擇
8.7 小結
8.8 注釋與參考文獻
第9章 基於在線控制分配的容錯控制
9.1 簡介
9.2 控制器設計
9.2.1 問題描述
9.2.2 穩定性分析
9.2.3 滑模控制法則
9.3 不完善故障重構的影響分析
9.4 滑模設計問題
9.5 ADMIRE仿真
9.5.1 控制器設計
9.5.2 利用觀測器估計執行器故障
9.5.3 ADMIRE：仿真結果
9.6 小結
9.7 注釋與參考文獻
**0章 模型參考滑模容錯控制
10.1 模型參考滑模容錯控制簡介
10.2 在線控制分配
10.2.1 穩定性分析
10.2.2 滑模控制準則
10.3 固定控制分配
10.3.1 滑模控制準則
10.4 自適應參考模型
1O.5 ADMIRE仿真：在線控制分配
10.5.1 控制器設計
10.5.2 采用*小二乘法進行執行器故障估計
10.5.3 仿真結果
10.6 ADMIRE仿真：固定控制分配
10.6.1 控制器設計
10.6.2 仿真結果
10.7 小結
10.8 注釋與參考文獻
**1章 SIMONA實現結果
11.1 簡介
11.2 試驗設備(SIMONA)
11.2.1 SIMONA仿真器
11.2.2 基準V2.2一FTIAB7417 V6.5／7.1／2006b
11.3 控制器設計
11.3.1 橫向控制器設計
11.3.2 縱向控制器設計
11.4 SIMONA實現
11.5 應用結果分析
11.5.1 無故障響應
11.5.2 執行器有效性水平
11.5.3 水平穩定翼失穩
11.5.4 升降舵偏移阻塞
11.5.5 副翼偏移阻塞
11.5.6 方向舵脫離
11.5.7 方向舵失控
11.6 小結
11.7 注釋與參考文獻
**2章 案例分析：ELAL Bijlmermeer事件
12.1 簡介
12.2 ELAL 1862事件
12.3 ELAL 1862飛機損傷分析
12.3.1 EIAL 1862飛機可控性和性能
12.4 控制器設計
12.4.1 橫向控制器設計
12.4.2 縱向控制器設計
12.5 SIMONA實現
12.5.1 ILs(儀表著陸繫統)著陸
12.6 飛行員操作的SIMONA仿真結果
12.6.1 經典控制器
12.6.2 SMC控制器
12.7 小結
12.8 注釋與參考文獻
**3章 結束語
參考文獻