存在飞轮安装偏差与故障的卫星姿态容错控制

基于滑模控制理论提出一种刚体卫星姿态稳定控制方法,实现对反作用飞轮部分失效故障的容错控制,以及对其安装偏差的补偿控制,并从理论上证明了所设计的控制器在有限时间内能够实现对闭环姿态控制系统的几乎全局渐近稳定控制.最后将所设计的控制器应用于某型卫星姿态稳定任务,仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

马尔可夫跳变系统的鲁棒故障检测与时域优化

研究马尔可夫跳变系统(MJS) 鲁棒故障检测滤波器(FDF) 的设计与优化问题. 基于观测器构建残差发生器, 将相应的FDF 设计问题转化为H_∞ 滤波问题, 以LMI 的形式得到并证明了FDF 存在的充分条件及求解方法. 为进一步改善故障检测系统的性能, 采用一种时域优化方法对其进行优化, 并以矩阵Moore-Penrose 逆的形式给出了该优化问题的最优解. 数值仿真表明该方法具有较好的检测效果.     

四相永磁容错电机短路故障容错策略

四相永磁容错电机采用被容错齿隔开的集中式绕组结构,本质上具有一定的容错能力和故障出现后连续运行的能力.针对H桥和星形这两种驱动拓扑结构,在发生单相绕组出线端部短路时,以容错控制后的转矩满足正常需求为目标,分别采用直接转矩补偿方法和旋转磁动势不变方法进行容错控制;对两种容错控制策略进行了推导和对比分析,并对相关结果进行了磁-路联合仿真计算,验证了理论分析的正确性.     

轴流压气机旋转失速建模与检测II: 基于北航低速压气机试验台的实验研究

轴流压气机旋转失速和喘振的提前检测对于提高压气机工作效率和稳定性具有重要的意义.本文以北京航空航天大学航空发动机重点实验室的低速轴流压气机实验台为研究对象,基于确定学习理论及动态模式识别方法,开展旋转失速初始扰动近似准确建模和快速检测研究.首先,在压气机机匣壁面周向布置多个动态压力传感器,获取压气机失速前和失速先兆的动态压力信号,基于确定学习理论对旋转失速初始扰动的内部系统动态进行建模;其次,基于以上建模,利用微小振动故障检测方法实现对旋转失速的离线和在线提前检测.实验结果表明,本文所提方法能够在不同转速情况下,提前0.3 s~1 s实现对旋转失速的实时在线检测.     

四旋翼直升机姿态系统的直接自修复控制

当四旋翼直升机执行器突发故障或突受干扰时,利用直接自修复控制技术,设计一种基于直接自适应滑模控制的四旋翼直升机姿控系统,使其在故障或干扰信息未知的情况下,仍能保持稳定并且跟踪上理想输出信号.系统的稳定性和跟踪性能是由Lyapunov稳定性定理来确保的,这体现在参数更新律的设计过程中.最后在3DOFhover实验平台上验证了该方法的有效性,同时将该方法与LQR方法作比较,进一步证明了所提算法的优越性.     

基于异步切换多胞系统的网络化飞行器故障检测

本文研究了存在时变短时延和随机丢包的大包线网络化飞行器故障检测问题.首先,采用切换多胞系统描述飞行动态,并提出了一种局部重叠多胞划分方式以较低设计保守性.然后,借助泰勒级数展开和伯努利分布将时延和丢包转化为多胞系统参数,并构建了切换参数依赖故障检测滤波器.同时,考虑滤波器切换指令及多胞加权参数更新滞后引起的异步切换问题,基于切换参数依赖Lyapunov函数和平均驻留时间方法分析了系统的稳定性和l2性能,并以LMI形式给出了滤波器存在的充分条件.最后,以HiMAT(highly maneuverable technology)飞行器为例验证了所提方法的有效性.     

云数据中心心跳检测与故障评估

为提高云数据中心的抗毁能力,针对软硬件日趋复杂化带来的诸多故障问题,以传统的服务器心跳检测机制为基础,结合云计算的特点,提出一种保证云数据中心有效运行的心跳检测与故障评估方案。在实验室搭建仿真平台进行实验,实验结果表明,该方案能够及时检测到节点故障,依据预先制定的故障等级评估标准,采用模糊综合法进行评估,为云数据中心的管理与运作提供参考依据与保障。     

基于支持向量机的印刷机远程故障诊断监测平台设计

为实现高端印刷机网络化、信息化、智能化,提出一种基于支持向量机(SVM)的印刷机远程网络故障诊断监测平台。该系统采用Windows系统下的Apache、MySQL和PHP(WAMP)开源环境,能够方便地建立远程服务站点,实现B/S架构的网络系统,设计一个基于TCP/IP协议的数据传输接口,通过客户端将现场设备数据发送给站点服务器,并存入本地数据库,基于专家系统建立诊断知识库,通过支持向量机进行故障的分类诊断。该平台具有通用性,可根据对象不同更改数据库结构。实际运行情况表明,该系统运行稳定。     

风力机的线性变参数主动容错控制

针对风力机具有非线性和参数的不确定性的特征,提出了基于线性变参数(linear parameter varying,LPV)增益调度的风力机主动容错控制方法,降低故障对机组动态特性的影响.基于LPV凸分解方法,将风力机的非线性模型转化为具有凸多面体结构LPV模型,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMIs)技术对凸多面体各个顶点分别设计满足性能要求的控制器,再利用各顶点设计的反馈控制器得到具有凸多面体结构LPV容错控制器.仿真结果表明,LPV增益调度技术可以成功地应用于风力机系统的容错控制.     

基于专家系统的汽车衡故障传感器判别

传感器是自动化设备的核心部件,传感器故障检测显得尤为重要。针对目前汽车衡维护、检修的困难,为有效准确判断故障传感器,提出了以径向基函数神经网络（RBFNN）预估值的初始化数据库专家系统判别方法。经现场测试准确率达到96%以上,从而有效简单地判定传感器好坏和识别故障传感器的位置。