本文分別以潛艇垂直面運(yùn)動和三維空間運(yùn)動控制系統(tǒng)模型為研究對象,設(shè)計(jì)了潛艇控制系統(tǒng)的故障診斷與主動容錯(cuò)控制及其半物理仿真方案,主要包含潛艇垂直面運(yùn)動的自適應(yīng)H∞狀態(tài)反饋容錯(cuò)控制方法設(shè)計(jì)及其半物理仿真實(shí)現(xiàn)和潛艇三維空間運(yùn)動的自適應(yīng)魯棒H∞容錯(cuò)控制方法設(shè)計(jì)及其半物理仿真實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部分。在潛艇垂直面運(yùn)動的主動容錯(cuò)控制及其半物理仿真方案設(shè)計(jì)中。首先,選取ZHYCS-F電液伺服控制臺的兩個(gè)伺服閥缸分別作為潛艇的艏舵和艉舵,通過工業(yè)控制及通訊技術(shù),將其與考慮故障情形的潛艇垂直面運(yùn)動控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型相結(jié)合構(gòu)成半物理仿真系統(tǒng);其次,設(shè)計(jì)一個(gè)未知干擾輸入的故障觀測器,并采用嚴(yán)格正實(shí)Lyapunov方法設(shè)計(jì)故障參數(shù)跟蹤律來估計(jì)未知故障參數(shù),再根據(jù)故障估計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)自適應(yīng)H∞狀態(tài)反饋容錯(cuò)控制器;最后,通過三組半物理仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)了所提出的主動容錯(cuò)控制方案對潛艇垂直面運(yùn)動實(shí)現(xiàn)了有效的故障診斷與容錯(cuò)控制。在潛艇三維空間運(yùn)動的主動容錯(cuò)控制及其半物理仿真方案設(shè)計(jì)中。首先,選取ZHYCS-F電液伺服控制臺的三個(gè)伺服閥缸分別作為潛艇的艏舵、艉舵和方向舵,并在三個(gè)舵上分別加裝一套超聲波輔助測量自檢測裝置,通過工業(yè)控制及通訊技... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１故障診斷方法分類??

錯(cuò)控制分為主動容錯(cuò)控制和被動容錯(cuò)控制兩類１＾。但從實(shí)際應(yīng)用中來看，不管是哪??種容錯(cuò)控制方法，都是以控制系統(tǒng)本身已具有必要的硬件冗余為基礎(chǔ)的［２１］。根據(jù)Ｌｉｕ??在文獻(xiàn)中對容錯(cuò)控制方法的分類總結(jié)Ａ容錯(cuò)控制方法可表述為圖１－２所示。??５??

第九小節(jié)為本章小結(jié)。??３．２潛艇垂直面運(yùn)動主動容錯(cuò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案??本章所設(shè)計(jì)的潛艇垂直面運(yùn)動的主動容錯(cuò)控制系統(tǒng)方案如下圖３－１所示：??容馳継??一?、—／Ｆ—ｙ?Ｉ?－?Ｉ?ｖ＾??Ｉ???Ｉ??（￣＼?！?Ｉ?ｆ?zhèn)鞲衅?１??！＿??？」??潛艇控制系統(tǒng)??圖３－１垂直面運(yùn)動的主動容錯(cuò)控制系統(tǒng)方案結(jié)構(gòu)??設(shè)計(jì)方案主要包含兩大部分。一部分為實(shí)際潛艇舵系統(tǒng)部分，該部分以ＺＨＹＣＳ－Ｆ??電液伺服控制臺作為潛艇的舵系統(tǒng)，并選取其中兩個(gè)伺服閥液壓缸分別作為潛艇的??艏舵和艉舵，以液壓缸的運(yùn)動來模擬潛艇實(shí)際操舵。以西門子Ｓ７－３００ＰＬＣ作為控制??器，西門子?ＷｉｎＣＣ（Ｗｉｎｄｏｗｓ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｃｅｎｔｅｒ）作為上位機(jī)，通過?ＭＰＩ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ?Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）??方式進(jìn)行通訊，下發(fā)控制命令給ＰＬＣ控制器，ＰＬＣ控制器采用帶死區(qū)整定的ＰＩＤ控??制算法控制潛艇舵系統(tǒng)運(yùn)行。另一部分為艏艉舵雙輸入的潛艇垂直面運(yùn)動數(shù)學(xué)模型，??該部分中，首先對潛艇垂直面運(yùn)動情形做受力分析得到非線性運(yùn)動方程，再通過線??性化得到潛艇垂直面運(yùn)動的狀態(tài)空間表達(dá)


本文編號：2896033