一类传感器故障的主动容错控制

目的为提高航空涡扇发动机数控系统可靠性。方法以某型涡扇发动机为对象,利用小偏离方法建立发动机建模,以传感器输出误差最小为性能指标函数,采用控制律重构方法设计主动容错控制器,使发动机控制系统在传感器故障情况下依然能维持发动机稳定工作。结果得到在飞行包线设计点发动机线性模型和主动容错控制器。结论该方法在发动机稳态工作点可有效地实现容错控制,提高航空发动机数控系统的可靠性,且控制精度高,实时性好。     

线性广义系统的容错控制器设计

针对执行器失效的线性时不变广义系统,利用Riccati不等式给出具有执行器完整性控制器的设计方法,所设计的状态反馈控制器在系统正常时是D－允许的,在一定条件下,仍能使执行故障具有D－允许的。     

基于状态观测器的广义系统鲁棒容错控制

针对执行器失效情形,利用广义Riccati方程,给出了基于观测器的广义系统鲁棒容错控制器的设计方法,并根据广义Riccati方程的参数化解,给出基于观测器的鲁棒容错控制器的参数化解.利用该方法设计的动态控制器使所得闭环系统既使在执行器失效和有系统参数不确定的情况下也都是正则、无脉冲、稳定的.数值例子验证了该方法的有效性.     

基于T-S模糊模型的观测器和动态输出反馈容错控制器设计

针对具有执行器故障和传感器故障的非线性系统,提出了一种基于T-S模型的观测器设计和动态输出反馈控制器设计方法。首先,将非线性系统转化为T-S模型,以此模型作为设计模型,利用扩展传感器故障为辅助状态向量的方式,将系统扩展为增维的T-S描述系统;然后,针对增维的T-S描述系统,设计模糊自适应观测器以达到对非线性系统的状态、执行器和传感器故障同时估计的目的;最后,基于观测器对传感器和执行器故障的估计,设计了一种动态输出反馈容错控制器以达到容错控制的目的,其中以线性矩阵不等式的方式给出了观测器和容错控制器存在的充分性条件。通过实例仿真验证了该文设计方法的有效性。     

汽车电动助力转向系统的容错控制研究

汽车转向系统的发展经历了从简单的纯机械转向系统、机械液压动力转向系统,到电控液压动力转向系统,直到更为节能、操纵性能更好的电动助力转向(简称EPS)等几个阶段.TIF是汽车动力转向的发展方向,相比较于以往的转向系统有安全、环保、节能、装置灵活、调整简单等优越之处.TIF是一个多输入多输出系统,传感器故障会导致控制系统的性能变差,所以要保证系统性能必须使闭环系统具有鲁棒性.在数学模型和助力特性研究基础上,根据汽车运行过程中转向工况,设计了基于完整性的被动容错控制系统.最后对容错控制算法进行了仿真分析.     

不确定时滞系统的鲁棒容错控制

研究了一类线性不确定时滞系统的鲁棒容错控制问题.针对具有状态滞后,且假定状态和控制输入的不确定项均是范数有界的线性系统,通过引入状态反馈和时滞状态反馈,基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出了一个此类系统在传感器失效情况下具有鲁棒容错性能的充分条件,并通过求解线性矩阵不等式组得到容错控制器设计结果.最后用算例验证了该设计方法的有效性和可行性.     

电机驱动系统电流传感器故障诊断与容错控制

为有效解决电机驱动系统中的常见的电机电流传感器故障诊断与容错控制问题,结合Luenberger状态观测器与修正Bayes分类算法,提出了一种有效的传感器故障诊断与容错控制方法。该方法以一种可调增益矩阵的Luenberger状态观测器模型为基础,实现各种工况下电流值的实时估计。基于残差生成单元和修正的Bayes分类算法对故障传感器进行实时检测与定位,并在传感器故障工况下用观测器估计值代替电流传感器信号实现电机驱动系统的容错控制。仿真结果表明,本文所提算法能快速诊断出故障传感器并具有容错控制功能,可有效提高电机驱动系统可用性。     

基于时滞状态反馈的线性时滞系统容错控制

针对线性连续时滞系统被控对象,同时引入状态反馈和时滞状态反馈,基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出一个线性时滞系统对传感器失效具有容错性能的充分条件和控制器设计方法.并用算例验证了该设计方法的有效性和可行性.     

传感器失效中立时滞系统的容错控制

基于稳定性理论，研究了中立型时滞系统对传感器失效具有完整性的鲁棒客错控制律的设计方法，得到了通过线性矩阵不等式（LMI）表示的系统渐近稳定的充分条件。在该容错控制器作用下，可以保证系统对传感器故障不敏感，仍能在一定的性能指标下稳定运行。仿真结果表明了本文设计方法的有效性。     

考虑重构切换瞬态特性的新型容错控制器设计

基于容错控制系统因重构控制切换而引起故障后系统瞬态特性要求的考虑,提出针对执行机构故障的一种新型容错控制器设计的方法.其基本思路是将基于参考模型的自适应调节机构集成于容错控制器的设计.该设计方法一方面保证了重构控制器切换时具备良好的瞬态性能,同时也保障了故障发生时和发生后系统的安全性.仿真实例验证了该设计方法的有效性.     

永磁同步电动机神经网络速度控制仿真研究

提出利用神经网络作为控制器，取代常规的PID控制器，能达到对变化对象、随机扰动等因素的良好的控制效果，使系统既具有快速的动态响应，又有较高的稳定程度。实现永磁同步电动机调速系统速度控制的研究。仿真结果表明：当突加负载扰动或参数突变时，神经网络控制与PID控制相比，具有恢复时间短，超调和震荡小等特点，证明了神经网络控制的比常规PID控制优越。     

基于LMI的网络化控制系统鲁棒容错控制器的设计

研究一类带有未知扰动的网络化控制系统的鲁棒容错控制问题.针对NCSs的时延和不同步对系统性能产生的影响,将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵的不确定性,将网络化控制系统的状态向量扩展为增广状态向量.基于Lyapunov稳定性理论和LMI方法,系统采用状态反馈控制策略,推证出保证闭环网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时仍渐近稳定的充分条件,通过求解线性矩阵不等式组方便地得到容错控制器的设计方法.用仿真算例验证此种方法的可行性、有效性以及通用性.     

PCXK细碎防堵破碎机的设计与研究

从结构设计方面入手,分析了PCXK1016细碎防堵破碎机的性能特点,并根据生产实践中确定的各项性能参数,以及实际工作中的使用效果,证明了该机完全达到了设计要求,解决了老式常规的锤式破碎机和环锤破碎机存在的出料粒度与处理量之间存在的矛盾,该机各项性能优越.     

反击式破碎机腔型的数值仿真

为对冲击式破碎机的反击板形状进行仿真研究,建立了板锤一物料的有限元冲击碰撞模型。采用7种不同的物料一板锤相对位置关系。对物料受冲击后的飞行轨迹进行了仿真。根据反击板表面法线应平行于物料飞行轨迹的要求,提出了反击板形状的优化方法。同时,对冲击速度、转子半径、物料尺寸以及物料性质对反击板形状的影响情况也进行了仿真研究,发现冲击速度和物料性质对反击板形状的影响不是很大,而物料尺寸和转子半径对反击板形状的影响较大。     

两类故障的鲁棒容错控制

为提高系统可靠性,改善系统故障情况下的容错控制效果,推导出系统传感器和执行器两类故障的统一数学模型,同时考虑控制对象的不确定性,基于Lyapunov渐近稳定性理论和Riccati方程研究鲁棒容错控制器设计方法,设计基于状态观测器的船舶航向/横摇鲁棒容错控制器,并对其进行仿真检验.结果证实了该方法的有效性.     

一种时变非线性对象神经网络PID控制的仿真

利用BP神经网络对被控对象进行了控制和辨识,提出了一种基于BP神经网络的PID控制器;给出了相应的控制算法;并对典型的参数时变非线性系统的控制进行了仿真研究。仿真结果表明,同传统PID控制器相比,神经网络PID控制器对于模型、环境具有较好的适应能力与较强的鲁棒性,证明了神经网络控制的优越性。     

基于小波变换的神经网络容错控制研究

提出了一种基于小波变换的网络容错控制器,并把该容错控制器嵌入正常控制系统中.基于小波变换的故障检测器实时进行检测,无故障时采用常规控制器;检测出有故障发生时,就激活容错控制器自动替代原控制器,维持系统的正常运行,并进行了仿真试验.