摘    要：针对一类含有输入时变时滞的结构振动系统，研究了在执行器发生故障情况下系统全局渐近稳定的鲁棒甘。可靠控制设计的问题、首先根据建筑结构力学原理，建立了包含控制输入滞后、执行器故障等的结构系统状态模型。然后基于lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式处理方法给出了一个时滞依赖型h_∞；可靠主动控制算法，且控制器存在的充分条件以线性矩阵不等式的形式给出：通过对一个四自由度建筑结构模型在ei centro地震波作用下振动的主动控制仿真，验证了所提方法的可行性，可用于工程结构的振动控制。

关键词：结构振动系统；h_∞器错控制；输入时变时滞；时滞依赖；执行器失效

中图分类号：tp 273    文献标识码：a

    近年来，随着抗震工程及防灾减灾事业的发展，结构系统的主动控制已成为土木工程领域的研究热点，国内外学者提出了诸如****控制、模态控制、神经网络控制及模糊控制等多种控制算法，并取得了优异的成绩。文献[2]对结构系统的h_∞性进行了研究，但没有对其他性能进行研究；文献[3]不仅在保证系统具有h。性能的基础上还对结构参数的摄动具有一定的鲁棒性；文献[4]在上述性能的基础上还对执行器增益饱和问题进行了初步的研究。然而这些方法主要研究了结构系统的减震性和对参数摄动的鲁棒性，而对结构系统的输入滞后和可靠性问题的分析仍很缺乏，但对这类问题的研究很县有工程实用意义。其中，输入时滞效应已成为一个不容忽视的问题，尽管多数情况下这种时滞很小，但仍会使作动器作动规则与系统不同步而导致被控系统失稳，文献[5-6]研究了输入滞后的问题，但没有考虑其他性能分析问题；另外，可靠控制也是控制系统能够正常运行的关键因素之一，在涉及生命安全的实际工程应用中结构控制系统的可靠性显得尤为重要，但可靠控制在该领域的应用尚未见报道。

    针对上述问题，在文献[7母]的基础上推出一个可满足多约束条件可靠控制器的设计方法，可同时解决振动工程领域所遇到的上述实际问题。

    考虑如下n自由度的结构系统：

式中，m，c，k分别为系统的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵；bu,bw0，分别为输人参数矩阵和外部干扰参数矩阵；φl(t)为系统的初始位移，且连续二阶光滑可导。

    假设输入时滞d(t)满足o≤d(f)≤r且0≤d(t)≤d<l。则式(1)可写成如下不确定输入时滞线性状态系统：

式中，x(t)∈rn为系统状态变量；u(t-d(t))∈rn为系统的实际控制输入；系统初始值φ(t)为连续光滑的向量函数由式(1)得到，且：

    被调输出设为

式中，c为调整系统性能的权值矩阵；调节．d可以限制控制器增益。

    针对系统(2)，本文取状态反馈控制律为

  

    考虑到执行器可能失效，本文采用执行器开关型故障模型，引入故障开关矩阵l，并将其放在矩阵b和反馈控制阵k之间，其形式为

    其中，ω为执行器故障开关中各种可能故障的集合。