H∞容错控制器设计及其在线优化选择容错控制

本文设计了主动H∞容错控制器及其在线优化选择的多种容错控制策略,并且构造了"离线设计在线选择"容错控制模式下故障模式与容错控制器的多对多映射关系.首先,提出了针对给定故障模型的H∞容错控制器设计方法,离线设计了可恢复故障模式的容错控制器;其次,根据不同的需求,设计了3种方法缩小故障模式与容错控制器的所有可容错映射关系;然后,提出了4种主动容错控制器在线优化选择策略来满足不同的优化需求,提高容错控制性能;最后,仿真验证了所提出的主动H∞容错控制器及在线优化选择策略的有效性.     

控制器智能监督级设计

为了解决控制器算法本身没有考虑的问题,过程对象的时变、强干扰以及过程控制中的突发事件与故障,采用控制器监督级进行有效的处理,以提升控制器的连续运行时间和稳定性。简述了控制器监督级的由来,归纳了它的主要任务,介绍了模块化的构造与设计方法。最后给出一个设计实例,针对锅炉主蒸汽温度控制回路,使用基于专家规则的方法设计了一个控制器智能监督级。应用结果证明了控制器智能监督级的有效性。     

一类不确定广义系统的分散容错控制

讨论一类不确定广义系统分散容错控制器设计问题.首先利用线性矩阵不等式(LMI)设计分散状态反馈控制器,使得广义系统执行器未出现故障时渐近稳定;接着针对广义系统的部分执行器出现故障的情况设计分散状态反馈控制器,使得闭环广义系统渐近稳定;进而利用LMI设计广义系统在分散状态反馈作用下具有完整性的容错控制器;同时对传感器故障情形设计了广义系统在分散输出反馈作用下具有完整性的容错控制器,得到了不确定广义系统关于执行器和传感器的分散容错控制器设计的方法.将所设计的控制器用于实际电子网络系统,验证了所提出方法的有效性.     

容错控制系统综述

本文讨论了故障系统的容错控制设计问题.对各种故障系统的容错控制设计方法,从其原理、特征及应用等方面作了详细的综述,主要包括各种故障的监测与隔离方法和各种容错控制器的设计方法.最后对容错控制系统设计的发展趋势作了简要介绍.     

PLC在三工位吹塑机控制系统中的应用

本文介绍了可编程控制器（PLC）在三工位吹塑机控制系统中的应用,以及系统软件的设计和故障判断方法。     

线性系统的容错控制

在这篇文章里 ,我们考虑一类线性系统的鲁棒跟踪控制器设计问题 .对执行器故障和控制面故障情况 ,提出了容错的鲁棒控制器的设计方法 .此设计方法能够保证闭环系统是稳定的     

广义系统H∞可靠性控制

通过对更一般形式的执行器和传感器故障模型分析,研究了广义系统基于观测器的H∞可靠性控制器设计问题.利用带有约束的广义代数Riccati不等式(GARI),给出执行器故障情况下,广义系统H∞可靠性控制器存在的充要条件和设计方法,以及传感器故障情况下,广义系统H∞可靠性控制器存在的充分条件和设计方法.所设计的H∞可靠性控制器使得闭环广义系统容许且传递函数的H∞范数有界.同时,还将带广义约束的GARI转化成了线性矩阵不等式(LMI),进而简化了广义系统H∞可靠性控制器设计方法.     

基于可靠性技术的智能温度控制器设计与实现

针对传统温度控制器存在可靠性低、经济性差、能耗高和智能化弱等问题,研究出一款基于可靠性设计技术实现的智能温度控制器.在阐述智能温控器总体设计思路的基础上,通过采用故障预测与健康管理技术设计了主控制模块,实现了温控器的故障检测、诊断和预测功能,应用可靠性技术设计了电源模块、人机交互模块、晶振模块、数据存储模块、接口模块等子系统,实现了对环境温度参数的自动控制和人工智能管理,满足了控制器的可靠性和测试性设计要求.智能温度控制器经测试和试生产,结果表明设计方案可行,具有良好的市场前景,达到了节约能源和节约管理人力、物力的要求,对促进同类控制器产品设计技术进步有着重要的借鉴意义.     

基于事件触发的故障诊断与动态调节集成设计

本文发展了一种事件触发采样与更新检测机制、故障诊断及调节的集成设计框架.事件触发技术不仅用于传感器端,同时也用于容错控制器端.所设计的故障诊断观测器能够应用基于事件触发的非均匀采样输出同时估计故障和系统状态,基于所获得的状态和估计信息,构造事件触发更新检测器和动态容错控制器,进而借助于增广系统方法来集成设计两个事件触发检测器、故障诊断观测器和容错控制器,以保证故障系统的性能,同时尽可能的降低传感器、控制器、执行器三者之间的信息传输频率.仿真实例验证了所提方法的可行性和优越性.     

传感器有故障的Delta算子线性不确定系统的鲁棒D–稳定

研究传感器有故障的Delta算子线性不确定系统的鲁棒D–稳定问题, 旨在设计控制器以消除系统不确定性和传感器故障的影响, 确保闭环系统极点落在复平面指定圆盘区域内. 由于传感器故障具有连续的故障模型, 本文采用线性矩阵不等式(LMI)方法, 利用故障模型的结构信息, 得出了Delta算子系统状态反馈鲁棒D–稳定控制器存在的充分条件, 并由此提出相应控制器设计方法. 数值算例表明设计方法的可行性和有效性.     

专家系统在电梯控制柜故障诊断中的应用

本文介绍了对某电梯厂出厂前对电梯控制柜进行调试的线状态监测及其故障诊断的专家系统的研究和实现，对研究和开发同类的专家系统有参考价值。     

Youla Parameterization Based Adaptive Controller Design for Fault Tolerant Control

A new adaptive controller for fault tolerant control (FTC) is proposed in this paper. It is realized by adapting the reconfigurable fault parameterized matrix with the estimated fault. The proposed approach is applied in a linear reduced order aircraft model, and simulation results show the effectiveness.     

民用无人机飞行控制器可靠性设计

可靠性是无人机飞行控制器首要的性能要求，文章在民用摄像无人机飞行控制器系统设计中采用了避错与容错并重的设计思路。详细介绍了具体的软、硬件可靠性保障措施，提出了机内自检测系统的构成与实现方案，并介绍了故障分析在保障飞机安全时所起的作用。实际应用表明，所采用的设计思路、保障措施和自检测方案能有效提高飞行控制器的可靠性、保障无人飞机的安全。     

一种基于DeviceNet总线的嵌入式控制器双机热备系统

通过双机间的心跳通信,为基于DeviceNet现场总线的嵌入式控制器构建一个双机热备系统.文中详细阐述了控制器的双机热备策略,并对双机热备中的身份识别、备用机切入、双机扫描周期的同步、故障机切出和双机间通信做了详细介绍,最后对热备份软件进行了任务划分,给出了各任务的协同关系.实验测试中,双机运行稳定,能够发现故障快速实现双机切换,故障机恢复后能够重新切入组成双机系统.     

一种鲁棒故障检测与反馈控制的最优集成设计方法

研究线性不确定系统的反馈控制器与鲁棒故障检测滤波器集成设计问题.基于新提出 的性能指标函数,将鲁棒故障检测滤波器设计问题归结为最优化问题,通过求解Riccati方程可 得到鲁棒故障检测滤波器设计问题的最优解.在共用同一状态观测器的情况下,将反馈控制器 和鲁棒故障检测滤波器的集成设计问题归结为两目标优化问题,解决了同时满足闭环控制系统 设计要求和故障诊断系统鲁棒性能的最优集成设计问题.简例验证了提出算法的有效性.     

1553B总线控制器双冗余方案的LabView仿真

采用LabView仿真,设计一种1553B总线控制器双冗余故障诊断研究方法。用计算机代替人进行复杂的逻辑推理,可以避免遗漏。状态机能够用于分析事件之间的逻辑关系。基于LabView状态机,实现对1553B总线控制器故障检测与故障诊断的逻辑推理过程仿真。仿真实验结果表明,该故障诊断方法能够成功实现对备份总线控制器的故障诊断。     

Active fault tolerant control of discrete event systems using online diagnostics

The aim of this paper is to deal with the problem of fault tolerant control in the framework of discrete event systems modeled as automata. A fault tolerant controller is a controller able to satisfy control specifications both in nominal operation and after the occurrence of a fault. This task is solved by means of a parameterized controller that is suitably updated on the basis of the information provided by online diagnostics: the supervisor actively reacts to the detection of a malfunctioning component in order to eventually meet degraded control specifications. Starting from an appropriate model of the system, we recall the notion of safe diagnosability as a necessary step in order to achieve fault tolerant control. We then introduce two new notions: (i) “safe controllability”, which represents the capability, after the occurrence of a fault, of steering the system away from forbidden zones and (ii) “active fault tolerant system”, which is the property of safely continuing operation after faults. Finally, we show how the problem can be solved using a general control architecture based on the use of special kind of diagnoser, called “diagnosing controller”, which is used to safely detect faults and to switch between the nominal control policy and a bank of reconfigured control policies. A simple example is used to illustrate the new notions and the control architecture introduced in the paper.     

多种群粒子群的SDN控制器故障恢复算法

针对软件定义网络（software defined network,SDN）中控制器发生故障问题,提出了一种基于多种群粒子群算法的SDN控制器故障恢复策略。从其他正常工作的子控制器集合中挑选出能够容纳失控交换机负载的备份控制器集,将精英种群与子种群组成多种群粒子群,采用预选和交互机制演化出备份控制器的最优位置,以保证交换机与控制器之间的传播时延最小,完成失控交换机的迁移。实验结果表明,相比于现有的控制器故障恢复算法,该算法在恢复时间、控制器负载利用方面均有所提升。     

基于车辆检测技术的智能交通控制器设计

针对复杂多变的交叉路口交通流信号灯控制问题设计了一种基于感应式车辆检测技术的多相位智能交通控制器．该控制器支持6种控制算法，可实现8种工作模式，能满足大部分复杂类型交叉路口的控制需求．同时，控制器具有绿冲突和故障检测功能，以及在故障情况下的降级处理机制，从而在最大程度上保证交通的安全和畅通．提出了一种基于车辆等待长度的单路口多相位交通信号灯自适应控制策略，该算法在保证交通畅通的情况下，使车辆延误时间尽可能的短．该控制器目前已在杭州等地进行了实际应用，结果令人满意．