微机监测设备故障容错控制及其应用研究

故障诊断与控制理论相结合用于设备的故障控制．是故障诊断领域里一个很有前途的研究课题，本文根据工业设备的故障特点，提出利用容错技术对设备故障进行控制的设计方法．重点介绍故障容错控制系统的基本结构及其实现方法，文末给出了一个工程应用实例．     

变频器IGBT开路故障诊断及容错控制

变频器是目前最理想的交流传动设备,但其作为电力电子产品总是会出现一些问题和故障。本文针对变频器IGBT开路故障,提出了改进的IGBT开路故障诊断方法,从而在变频器发生IGBT—OCF后使变频器及时诊断出故障,隔离故障并重新配置系统后可使变频器在不停机的条件下继续容错控制运行。     

传感器故障诊断与分布式MPC容错控制

本文研究了针对传感器故障的诊断与分布式预测控制(ModelPredictiveControl,MPC)容错控制方案。首先,利用分布式卡尔曼滤波对系统状态进行估计,构建故障诊断残差,在残差发生器中引入残差信号,生成故障信号,对传感器故障进行诊断。然后,利用MPC在线求解控制器的特点,设计容错控制器。最后,针对分布式框架下的容错控制问题,开展数值仿真分析,表明该方案能够在保持所需控制性能的同时,降低传感器故障的影响。     

容错与RAS系统中的检测技术

简要地阐述和分析了复杂数字系统中检测技术的设计原则和要求以及故障类型。     

电力电子电路容错控制研究

与电力电子电路的传统开关函数模型相比,由于混合逻辑动态(MLD)模型同时包含电路的控制变迁和条件变迁,因而MLD模型更能精确的反应电路的变化过程。这里建立了电力电子电路的MLD模型,考虑到MLD模型中包含离散变量,传统控制方法不再适用,因而将辅助逻辑变量和辅助连续变量引入模型预测控制(MPC),研究了基于MLD模型和MPC的电力电子电路容错控制及其实现步骤。该方法具有实现简单、容错性能良好、通用性较强的优点。以三相四桥臂逆变电路的容错控制为例验证了该方法的可行性和有效性。     

控制仪表故障分析及补偿容错控制研究

本文阐述了控制系统中仪表的故障,重点分析了传感器与执行器的故障分析,并在此基础上,提出了主动补偿容错的控制方法。     

基于滑模与控制分配的六旋翼飞行器容错控制

针对六旋翼飞行器的执行机构失效故障, 提出一种基于滑模和控制分配方法的容错控制方案; 采用了分层设计结构, 将基本控制律设计与控制分配律分为两个独立的部分, 针对系统建模不确定性与外界干扰, 设计滑模控制律, 提高了系统的鲁棒性, 运用控制分配方法, 在飞行器发生失效故障甚至卡死故障时, 在线调解控制分配矩阵, 减小故障机构对整体飞行性能的影响。仿真结果验证了所提容错控制的正确性和有效性。     

一类非线性不确定时滞系统鲁棒容错控制

研究一类不确定非线性时滞系统的鲁棒容错控制问题.针对不确定非线性时滞系统,基于执行器连续型增益故障模式,利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法和线性矩阵不等式方法,推导了当一类非线性不确定系统满足一定范数有界条件时,闭环系统时滞无关鲁棒容错控制器存在的充分条件,并给出了状态反馈鲁棒容错控制器的设计方法.将所设计的状态反馈控制方法应用于某一非线性不确定时滞系统,仿真结果表明设计的控制器不仅使得该故障系统对于执行器故障具有完整性,并且能达到给定的H∞性能指标,从而验证了所提出方法的可行性和有效性.     

基于迭代学习观测器的随机分布系统容错控制

针对包含故障和干扰的非高斯随机分布系统,提出了一种基于迭代学习观测器(ILO)的鲁棒容错控制方法.使用线性B样条神经网络建立了输出概率密度函数(PDF)和动态权重之间的关系.设计迭代学习观测器,以较小的计算量实现对故障的精确估计.利用故障估计信息设计容错控制器,使得系统的权向量在故障发生后仍能够跟踪到期望的权向量.最后...     

基于神经网络的实时故障诊断系统设计

本文以某型飞机电力起动系统为对象,介绍了如何将神经网络应用于飞机电力起动系统的故障诊断,较好地解决了利用故障字典法对该系统实施故障诊断时所存在的缺乏自组织、自学习能力和测试信号选取受限等弊端,建立了该系统的故障样本并对其进行了仿真研究。     

Probabilistic Design of Fault Tolerant Control via Parameterization

This paper studies the design of fault tolerant control systems (FTCSs) by considering random faults and two categories of design objectives. The FTCSs are modeled in a stochastic framework, resulting from the random fault process. The design objectives include a stability requirement and a probabilistic performance index. Such an index is chosen as a reliability-related criterion, which can be evaluated from a numerical procedure only but lacks analytical expressions. A parameterization procedure together with a randomization-based optimization method is developed to find a statistically optimal controller that can stabilize the system and achieve the highest reliability.     

“过程控制系统”课程的实验教学改革

本文介绍我校"过程控制系统"课程的实验教学改革。我们的改革目的是提升学生的学习兴趣以及提高他们的专业技能综合素质,采用项目驱动和以学生为中心的方式改革实验教学内容、教学模式以及兼顾过程与结果的实验评价方式。此项改革取得了良好的教学效果。     

“自动控制原理”实验设计与教学改革思考

“自动控制原理”课程作为自动化专业重要的基础课程,它对实验教学提出了很高要求.本文针对“自动控制原理”实验教学现状,结合典型的伺服实验平台,从实验设计和实验教学改革两方面探讨提升实验教学质量的措施,以深化学生对控制理论的理解,提升学生的实践能力.     

无人机飞行控制系统故障诊断专家系统设计

根据无人机飞控系统的特点及其智能故障诊断的需求,采用专家系统技术设计无人机飞行控制系统的故障诊断.该文在阐述无人机敞障诊断专家系统背景的基础上,构建了无人机飞控系统故障诊断专家系统的总体结构;详细论述了教障诊断知识库的建立和推理机的设计;并结合相关型号工程给出了具体的示例.经实际论证,本系统可正确对飞控系统故障进行全面...     

"计算机控制系统"课程设计实验系统

计算机控制系统课程设计是我校自动化专业的一门专业实践课程,对培养学生综合运用计算机控制技术的能力具有重要作用。本文介绍了一种基于C8051微处理器的电加热炉温度闭环控制与步进电机电流正弦波细分控制综合实验系统,试用验证了本文设计的实验系统可行有效。     

A Multimicroprocessor System for Fault Tolerant Control of an Articulated Mechanism

A multiprocessor system consisting of three processors built for reliable control of an electrically powered leg (the OSU Monopod) is described. All computations are done in a redundant fashion by two processors. Results are then compared by a different pair of processors, and all three processors participate in the identification of the faulty processor in case of a disagreement of the two sets of results. The system is reconfigured when one of the computers fails. Comparison and fault diagnosis are done by software.     

Fault-Tolerant Communication Network System for the Super Stored Program Control Exchange

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｓｕｐｅｒｓｔｏｒｅｄｐｒｏｇｒａｍｃｏｎｔｒｏｌｅｘｃｈａｎｇｅｈａｓｂｅｃｏｍｅｅｘｔｒｅｍｅｌｙｕｒｇ...     

“电气设备故障诊断技术”课程专题式授课

本文分析了专题式授课的核心要素,探讨了“电气设备故障诊断技术”课程专题式授课的教学实践,得出教学专题设置应以“系统完整性、层次递进性、独立实践性”为原则,专题内容应理论联系实际;“学生为主、教师为辅”的专题授课方式能有效激发学生学习热情,互评机制有利于促进学生共同进步。     

Fault Tolerant Control for Non-Gaussian Stochastic Distribution Systems

A new fault tolerant control (FTC) problem via the output probability density functions (PDFs) for non-Gaussian stochastic distribution control systems (SDC) is investigated. The PDFs can be approximated by the radial basis functions (RBFs) of neural networks. Differently from the conventional FTC problems, the measured information is in the form of probability distributions of the system output rather than the actual output values. The control objective is to use the output PDFs to design control algorithm that can compensate the faults and attenuate the disturbances. As a result, the concerned FTC problem subject to dynamic relation between the input and output PDFs can be transformed into a nonlinear FTC problem subject to dynamic relation between the control input and the weights of the RBFs neural networks. Feasible criteria to compensate the faults and attenuate the disturbances are provided in terms of linear matrix inequality (LMI) techniques. In order to improve FTC performances, H ^∞ optimization techniques are applied to the FTC design problem to assure that the faults can be compensated and the disturbances can be attenuated. At last, an illustrated example is given to demonstrate the efficiency of the proposed algorithm, and the satisfactory results have been obtained.     

基于CORBA的应用级容错系统的设计与实现

CORBA是一种当前流行的基于对象技术的中间件平台，它对应用屏蔽了分布式系统的异构性。但是目前的CORBA产品大多缺乏客错机制，而客错机制是分布式应用的关键问题之一。针对已有研究的缺陷和不足，文章设计并实现了一种新颖的应用级容错CORBA系统，采用对象复制技术和热备份技术来对抗服务对象失效，并有效保证了CORBA良好的互操作性。