故障诊断的最小二乘估计法

本文讨论了故障诊断的最小二乘估计法，对故障系统应用最小二乘估计出其状态参数值，并与系统标称值比较，从而诊断出系统的故障大小及部位，文中给出了一个仿真实例，诊断结果令人满意。     

闭环系统的鲁棒性分析

针对存在相对有界干扰和参数不确定性的离散时间系统,通过自适应控制系统的闭环模型族,证明出在较弱的条件下,闭环系统的输入输出是一致有界的,并且系统输出跟踪也一致有界。预计这种方法可以进一步达到ε-跟踪,与以往有所改进的是,在没有限定不确定性的范围下,最终使跟踪误差随外界干扰的减少而减少,且当外界干扰趋于零时,跟踪误差也趋于零。     

一类非线性不确定系统未知执行器故障的自适应控制

在系统运行过程中,执行器不可避免的会卡死,然而由于故障发生的时间及卡死值均未知,因此如何设计控制器在执行器卡死的状态下保持系统稳定变得非常困难.本文针对一类非线性不确定系统,通过将执行器卡死所带来的不确定性看成系统的有界扰动,提出一种新的控制方案,设计自适应控制器保持系统稳定的同时实现对参考信号的跟踪.与现有结果相比该控制器结构简单,设计方便.仿真结果进一步验证了自适应控制器的有效性.     

闭环系统的鲁棒性分析

针对存在相对有界干扰和参数不确定性的离散时间系统 ,通过自适应控制系统的闭环模型族 ,证明出在较弱的条件下 ,闭环系统的输入输出是一致有界的 ,并且系统输出跟踪也一致有界。预计这种方法可以进一步达到ε -跟踪 ,与以往有所改进的是 ,在没有限定不确定性的范围下 ,最终使跟踪误差随外界干扰的减少而减少 ,且当外界干扰趋于零时 ,跟踪误差也趋于零     

闭环Boost电路电解电容的故障预测方法研究

为了实现闭环Boost电路中电解电容的故障预测,本文采用基于特征参数退化的方法,利用LS-SVM及LS算法对电解电容的特征参数序列进行预测,实现了电解电容的故障预测与剩余寿命估计.仿真及物理实验均证明了本文方法的有效性及准确性.     

基于自适应观测器的MIMO系统执行器故障调节

针对多输入多输出(multiple in multiple out，MIMO)线性系统的执行器故障提出了一种新的故障调节的设计方法．该方法针对执行机构的增益损失，构造了用于在线估计执行器故障的增广误差，增广误差不仅包括从自适应观测器中获得的可反映故障信息的输出残差，还包括由输入构造的辅助误差．利用该误差信息估计执行器的故障后，再根据估计的故障给执行机构以相应的补偿．恢复系统的各项性能．通过在飞机模型上的仿真实验验证了该方法的有效性。     

SI发动机闭环系统故障检测

现有的发动机故障检测与隔离方法均是基于开环控制,在闭环控制系统下并不适用,本文研究了一种新的闭环控制系统故障检测和隔离方法。针对现有的故障检测方法是对发动机进行实机测试这一问题,对SI发动机进行了非线性仿真,模拟发动机的不同故障,仿真实验验证了该方法的有效性。建立了基于人工神经网络的发动机气路模型,利用RBF神经网络对SI发动机进行建模,分析了神经网络模型训练数据采集的缺点,提出了一种新的数据采集方法,大大提高了模型精度。     

带乘性噪声和测量时滞的随机系统二次滤波

研究了状态方程中有乘性噪声,并且观测有时滞的随机双线性系统二次滤波器设计问题。因乘性噪声导致系统参数矩阵具有随机性,并且观测方程有时滞,无法直接采用经典的Kalman滤波方法,所以本研究基于Kronecker代数方法,首先将原系统转化为包含原系统状态和观测及其二阶Kronecker积的线性增广系统;然后基于新息重组方法将增广系统转化为无时滞系统,并利用投影定理得到增广系统系统的线性最优滤波器;最后提取增广状态估计的前n个分量,从而得到原系统的二次最优滤波器。仿真结果表明该滤波器与现有的线性最优滤波器相比,估计精度提高27％,整体性能有较大提高。     

单闭环调速系统反馈控制规律的定量分析

简要介绍了单闭环调速系统的反馈控制规律，利用自动控制理论对这一规律进行了详细的分析和证明，同时就反馈环节的选取做了定性分析，并给出了选取原则。     

Research of the algorithm of the closed-loop control system to control the piezoelectric actuator

The piezoelectric actuator has been widely used in precision instruments and precision control. However, hysteresis, nonlinearity and creep exist in the actuator, which limit actuator applications and affect accuracy. This thesis introduces fuzzy control as the algorithm of a closed-loop control system to control the piezoelectric actuator. Fuzzy control can make this closed-looped system not only have high linearity, repeatability,accuracy and few overshoot, but isalso easily used.     

执行器故障与饱和受限的航天器滑模容错控制

针对航天器姿态控制过程中同时存在执行器故障、安装偏差与控制受限的多约束问题,提出一种基于积分滑模面的自适应鲁棒姿态容错控制方法,所设计的控制器在满足执行器控制能力的饱和受限约束的条件下确保系统稳定;同时,通过引入控制参数在线自适应学习策略以提高对干扰、安装偏差以及故障变化的鲁棒性,进而减小对这些信息的依赖能力,并基于Lyapunov方法分析了系统稳定性.通过数值仿真结果表明,提出的自适应积分滑模容错控制算法能有效的保证执行器故障时航天器姿态控制系统的稳定性,并具有较强的鲁棒性.     

光电-静电复合驱动器的驱动性能

基于镧改性锆钛酸铅陶瓷(PLZT)的光电效应,提出具有倾斜下电极的新型光电-静电复合驱动器,通过闭环控制仿真研究该驱动器的驱动性能. 构建光照和光停阶段光电-静电复合驱动器的数学模型,对所构建的光生电压数学模型进行参数识别. 建立光电-静电复合驱动器输出位移的闭环控制模型,对不同辐射照度下具有不同倾斜角下电极的驱动器进行位移闭环控制仿真分析. 结果表明,当目标位移和辐射照度一致时,具有倾斜下电极结构的光电-静电复合驱动器输出位移的响应时间约为平行下电极结构的45%. 光电-静电复合驱动器输出位移的响应时间与辐射照度和下电极倾斜角成正相关变化,输出位移的控制精度与辐射照度和下电极倾斜角成反相关变化.     

Sensor fault diagnosis of time-delay systems based on adaptive observer

Owing to the increasing demand for high reliabilityin many industrial processes,much attention has beenpaid to the problem of fault detection and diagnosis(FDD)in dynamic systems over the past two decades.Fruitful results can be found in Refs.[1-3].It is well known that faults in a dynamic systemcan take many forms.They can be actuator faults,sen-sor faults,unexpected abrupt changes of some parame-ters or even unexpected structure changes[4,5].Thepurpose of detection is to generate an alarm …     

基于SCKF方法的非线性随机动态系统故障诊断方法

基于平方根容积卡尔曼滤波方法(Square root cubature Kalman filter, SCKF),研究一类非线性随机动态系统的故障检测与估计问题。SCKF对解决复杂非线性系统的状态估计问题,具有精度高、稳定性优和计算复杂度低等优点。针对发生执行器故障的非线性随机动态系统,采用SCKF估计系统状态,并根据状态估计结果,利用滑动时间窗口技术设计残差信号,检测故障发生。在检测到故障之后,构造增广系统,实现对执行器故障幅值的估计。通过仿真试验验证了所提出方法的有效性。     

不确定网络控制系统鲁棒故障诊断

针对一类具有网络时延和范数有界未知输入影响的不确定网络控制系统,提出了一种基于观测器的鲁棒H∞故障诊断滤波器的设计方法。基于Lyapunov稳定性条件和线性矩阵不等式得到了使系统渐近稳定的H∞性能判据,并基于该判据给出了系统的鲁棒H∞故障诊断滤波器的设计方法。设计的滤波器不但保证闭环系统渐近稳定,同时使滤波误差系统的H∞范数小于一个给定的衰减水平。数值算例验证了本文提出算法的有效性。     

基于遗传算法的压电扭转驱动器优化布置

针对空间薄壁杆类结构的扭转振动问题，对一薄壁杆上的扭转驱动器位置优化配置进行了研究．采用拉格朗日方程和假设模态法，推导了薄壁杆与驱动器组成的系统的动力学方程，建立了动力学系统的状态空间表达式．将薄壁杆划分为若干个位置单元，选取Grammian可控性作为目标函数，运用遗传算法获得了压电扭转驱动器的最佳配置位置．在最优位置处黏贴压电扭转驱动器，实施闭环控制，得到了薄壁杆自由端角位移前三阶模态的闭环幅频响应．结果表明，采用遗传算法能获得最优位置，在最优位置处实施的闭环控制能有效抑制薄壁杆的扭转振动．     

传感器故障的鲁棒检测与识别方法

提出了一种在模型参数变动和存在外部扰动条件下的控制系统故障检测与识别方法。基于未知输入观测器(UIO)理论,将模型的变化和不确定性转化为系统的未知输入,设计的鲁棒观测器对模型参数变动不敏感,而对故障敏感,在检测故障的同时还可估计出故障的形式和大小。在火电厂过热汽温控制系统传感器的故障诊断实例中,验证了该方法的有效性。     

X尾翼无人机的故障诊断和容错控制方法

作动器是无人机的关键执行机构,针对作动器卡死、增益损失、偏差等故障问题,采用检测滤波器和卡尔曼滤波相结合的方法进行故障检测和故障参数估计:使用检测滤波器输出带有作动器故障信息的残差向量,并利用阈值检测和残差方向特性检测和隔离故障;在得到故障警报后使用卡尔曼滤波方法对故障参数进行在线估计,得出故障的具体性质和程度;针对不同的故障形式,采用控制命令补偿或重构的方法进行容错控制。 基于X型尾翼无人机的转弯速率模型进行仿真试验,结果验证该方法有效可行,能够实现较快的故障诊断,容错策略可以较好的恢复系统性能。