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一种基于UIO观测器的故障检测方法

本文基于未知输入观测器,针对含有未知输入干扰的不确定动态系统,提出  (本文共5页) 阅读全文>>

河南大学
河南大学

基于状态观测器的非线性系统故障检测方法研究

随着科学技术的发展,控制系统越来越复杂,继而不可避免的可能会出现故障,一旦发生故障,轻则影响产品质量,降低生产效率,重则造成财产损失,危及生命安全,因此故障检测技术应运而生,通过准确的故障检测方法,达到及时检测突发故障的目的,对于及时止损有重要意义。随着国内外专家学者研究的不断深入,针对线性系统的故障检测方法已趋近成熟,然而在实际工业生产过程中,大多数控制系统呈现不同程度的非线性,此时线性系统一些故障检测方法就不再适用,这就迫使人们致力于非线性系统故障检测的研究。随着专家学者多年的研究,非线性系统的故障检测技术已经取得了很大的进展,然而,针对不同程度的非线性系统,如带有有界扰动和传感器故障的离散非线性系统,基于状态估计观测器的故障检测和故障估计没有一种有效可行的分析求解方法,无法实现准确的故障检测和估计;对于带有未知输入和执行器定值故障的非线性系统,故障估计观测器的构建以及参数求解的简化都是亟待解决的难点;针对带有传感器故障的一...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北电力大学(河北)
华北电力大学(河北)

控制系统传感器鲁棒故障检测方法研究

本论文介绍了传感器故障诊断技术的发展历程及近年来在该领域中取得的一些最新研究成果。对基于诊断对象数学模型的鲁棒故障诊断方法展开了深入的研究,并给出了三种鲁棒故障检测设计方法。最后以MATLAB为仿真工具、以某火电厂主蒸汽温度系统温度传感器以及两个四阶线性动态系统为研究对象,应用上述三种方法分别设计了传感器鲁棒故障诊断系统,通过系统仿真证明该诊断系统能够抑制噪声干扰并诊断出多种典型的传感器故障,验证了方法的有效性。最后,论文对传感器鲁棒故障诊断有待解决的问题和发展方向作了一定的讨论。  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

淮阴工学院
淮阴工学院

基于UIO方法的液位控制系统故障诊断技术研究

对化工过程进行实时监控与故障诊断,确保生产过程的稳定性与安全性,是现代化工生产中一个热点研究问题。由于许多化工系统都具有多模态的性质,例如液位控制系统、连续搅拌反应器系统、聚合反应过程系统等,因而实际的化工系统均可建模为具有多模态性质的切换系统模型。本文首先给出了液位控制系统建模为切换系统的过程,然后基于未知输入观测器(Unknown Input Observer,UIO)的方法研究了液位控制系统故障诊断和调节问题。其主要内容如下:首先,针对离散的切换系统模型,研究了基于未知输入滤波器的有限频域内故障检测问题。假定故障频率和未知扰动输入是有限的,分别在低、中、高频三个区间内,基于切换Lyapunov函数和广义KYP引理,得到了保证有限频率故障检测滤波器存在的充分条件,使误差系统具有稳定的鲁棒抗干扰性和故障敏感性。其次,针对连续时间切换系统,研究了基于UIO方法的全频域故障检测问题。基于切换Lyapunov函数和平均驻留时间(AD...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

规避卫星姿控系统故障诊断与容错控制技术研究

随着空间飞行器和垃圾废物的不断增多,卫星遭受撞击的概率越来越大,规避卫星问题已成为当前航天领域的研究热点之一。卫星在轨运行环境恶劣,遭遇高低温交变和强辐射易引发执行机构故障,规避卫星的故障检测和容错控制技术研究具有重要意义。针对规避卫星姿态控制系统非线性,强耦合的特点,提出了基于自组织神经网络的执行机构故障诊断方法。自组织模糊神经网络(SOFNN)可以根据系统状态在线更新权值和调整节点,优化网络结构,为解决故障诊断问题提供了一种新思路。本文针对卫星姿态控制系统中的主要故障源执行机构,开展了基于两个自组织模糊神经网络故障诊断方法研究,即采用网络SOFNN1用于健康系统的离线训练,以估计出系统的不确定项和扰动项,以网络输出结果为故障检测的阈值参考,在网络SOFNN1的基础上利用网络SOFNN2估计执行器故障。仿真结果表明,自组织神经网络可正确检测并能估计出执行机构故障,为开展系统容错控制研究奠定了基础。针对卫星姿态控制系统运行中遇到...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

挠性卫星规避过程中的姿控系统执行机构故障检测与隔离

随着空间废物的不断增多,卫星遭受撞击的机率越来越大,规避作业技术可以有效保证卫星的安全。卫星规避过程中的轨道控制推力方向主要由卫星的三轴姿态来保证,然而卫星姿控系统的执行机构不可避免地会发生故障,因此必须在系统故障造成重大影响之前,尽早检测、分离系统故障,以有效地提高系统的可靠性和安全性。本文针对规避过程中的挠性卫星,设计了轨道姿态控制方法,在分析执行机构故障机理的基础上建立了推进系统与动量轮的故障模型,并针对这两种执行机构的故障设计了基于未知输入观测器的故障检测与隔离方法。主要内容如下:研究挠性卫星规避过程中的轨道姿态控制方法。针对规避过程中的轨道转移,提出了改进的Q-law轨道控制方法,消除了轨迹震荡,并提高了轨道控制精度。同时,针对规避过程中的挠性卫星姿态控制系统,设计了基于推力器与动量轮联合控制的姿态控制方法,消除了轨道推力安装偏差引起的姿态扰动。研究卫星故障分类与建模方法以及规避卫星故障诊断系统的特点。针对卫星的不同故...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>