设计控制器时,人们通常会首先考虑系统的可能性故障。这样做的方法可以使系统可靠并满足某些性能指标。但由于故障的发生带有未知性,所以在设计前考虑的因素可能过多,从而增加了系统的保守性,如此设计构成也造成设计成本的大幅上涨。其实,在现实应用过程中,此类可靠控制器的设计方式,能够较为充分的满足系统所需要的所有条件。但若在正常情况且无外界干扰时,系统未出现问题,那么设计时所安置在系统上的有些硬件资源可能不会被利用,导致资源浪费,以及系统本身性能的消耗也将有一部分被无效浪费,同时也不符合节能的现实理念需求。为了避免上述情况的发生,硬件冗余度的理念就被逐渐提了出来,它采取增添故障部件数目的措施提高可靠性。实际生产应用中,人们选择利用硬件冗余的方式提高系统的可靠性时,往往在处理硬件个数和排序等问题时需要反复实践才能总结出经验,由于考虑到外界干扰等一些不确定因素,所以反复实践也可能会得到不确定的结论。因此,本文将研究故障组件对系统的影响,以便正常系统部件发生信号偏差也不影响其性能。将执行器被影响且不会被破坏的最大程度叫做容忍区间。通过将增益偏差加入到执行器的每个通道,并观察每个通道增益信号的变动范围,获得容忍区间算法。如果增益信号在容忍区间内波动,则系统性能稳定;若超出容忍区间,则系统性能被破坏。通过研究执行器各条通道容忍区间不仅可以降低系统被破坏的可能,避免了硬件冗余方式结论不确定和反复实践繁琐操作的同时,还减少了设计可靠控制器的能量浪费,帮助设计人员利用容忍区间的算法保证执行器的稳定,提高执行器的可靠性,节约设计资源成本减少不必要的浪费。本文第一章绪论,简要概述线性系统区域极点配置概念和输出反馈的形式以及容忍区间的研究现状。第二章写出了正文涉及的概念、引理和符号。第三章对于线性系统添加增益偏差,根据状态反馈闭环极点在梯形区域的分布情况,分析执行器不同通道容忍区间算法。根据单一增益偏差模型,利用,分析梯形极点约束下的执行器容忍区间的充要条件,给出各个通道容忍区间算法。第四章对线性系统添加增益偏差,根据静态输出反馈闭环极点在梯形约束下的分布情况,利用,分析执行器容忍区间的充要条件,给出容忍区间的算法。第五章对线性定常系统,借助_∞范数定义某条通道的容忍区间,设计能够达到_∞性能指标的次优控制器。给出容忍区间概念和算法是本文重要内容,利用(67)(6(7数值模拟验证结果是有效可行的,之后在文末对该研究的数值和过程进行总结和分析,得出普适性的相应规律。