本文關(guān)鍵詞： 容錯控制 故障診斷 雙電機 執(zhí)行器失效 自適應(yīng)滑�？刂�　出處：《控制理論與應(yīng)用》2014年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：本文針對雙電機同步驅(qū)動伺服系統(tǒng)中執(zhí)行器失效會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降甚至失穩(wěn)的情況,提出了一種基于自適應(yīng)滑模的故障診斷和容錯控制策略.該方法通過設(shè)計各電機轉(zhuǎn)速的自適應(yīng)滑模狀態(tài)觀測器,在線估計各執(zhí)行器的失效因子:當(dāng)單個執(zhí)行器部分失效時,通過自適應(yīng)的方法調(diào)整控制器增益;當(dāng)單個執(zhí)行器全部失效時,重構(gòu)系統(tǒng)的控制律.對于系統(tǒng)中存在非匹配不確定項的情況,提出在期望虛擬信號中引入基于擴張狀態(tài)觀測器的補償項抑制方案;利用Lyapunov理論證明了閉環(huán)系統(tǒng)在正常和故障狀況下的穩(wěn)定性以及觀測器的收斂性;仿真結(jié)果表明,所設(shè)計的控制策略能保證系統(tǒng)穩(wěn)定跟蹤指令信號,在單個執(zhí)行器失效的情況下系統(tǒng)跟蹤性能基本不下降.
[Abstract]:In this paper, the failure of actuator will lead to the deterioration of system performance and even instability in the servo system with synchronous drive of double motors. A fault diagnosis and fault-tolerant control strategy based on adaptive sliding mode is proposed. By designing an adaptive sliding mode state observer for each motor speed, the failure factor of each actuator is estimated online: when a single actuator is partially invalid, The controller gain is adjusted by adaptive method. When a single actuator fails, the control law of the system is reconstructed. An extended state observer based compensation suppression scheme is proposed for expected virtual signals. The stability of the closed-loop system under normal and fault conditions and the convergence of the observer are proved by using Lyapunov theory. The simulation results show that, The designed control strategy can ensure the stable tracking command signal of the system, and the tracking performance of the system does not decline when a single actuator fails.
【作者單位】： 南京理工大學(xué)自動化學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(61074023) 江蘇省研究生科研創(chuàng)新資助項目(CXLX11-0256) 浙江大學(xué)流體動力與機電系統(tǒng)國家重點實驗室開放基金資助項目(GZKF-2012-03)
【分類號】：TM301.2

【參考文獻】

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6 葉銀忠;;執(zhí)行器與傳感器故障下多變量系統(tǒng)的容錯極點配置[J];華東化工學(xué)院學(xué)報;1992年S1期

7 劉福才,張學(xué)蓮,劉立偉;多級電機傳動系統(tǒng)同步控制理論與應(yīng)用研究[J];控制工程;2002年04期

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6 戴樂云;李建康;;振動信號時間序列建模在故障診斷中的應(yīng)用[A];振動工程學(xué)報（工程應(yīng)用專輯）[C];2001年

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4 孫建陽　劉波;小型漁船柴油機故障診斷與排除[N];中國漁業(yè)報;2008年

5 見習(xí)記者 仝亞娜;孫彥廣：冶金故障診斷設(shè)備前景廣闊[N];機電商報;2005年

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本文編號：1494766