本文關鍵詞：航空發(fā)動機傳感器神經網絡故障診斷及滑模容錯控制研究

  更多相關文章： 航空發(fā)動機 傳感器 故障診斷 容錯控制 BP神經網絡 滑模控制

【摘要】：航空發(fā)動機是一類復雜的非線性系統(tǒng),在飛行包線內,發(fā)動機工作狀態(tài)變化非常大,故障時有發(fā)生,而傳感器故障時最主要的一類故障。因此針對航空發(fā)動機傳感器進行故障診斷和容錯控制的研究對提高發(fā)動機控制系統(tǒng)安全性和可靠性具有重要意義。本文基于BP神經網絡方法和滑模變結構控制方法,開展了發(fā)動機故障診斷與容錯控制研究。本文利用發(fā)動機部件級模型建立雙輸入雙輸出離散系統(tǒng),使用離散小擾動發(fā)求取線性化模型初值,對部件級模型階躍數(shù)據進行擬合得到發(fā)動機離散線性模型。從航空發(fā)動機小偏差線性化模型的基礎上獲得BP神經網絡訓練樣本,得到基于BP神經網絡的估計模型,并設計發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)。為研究滑模控制器對發(fā)動機系統(tǒng)的容錯控制效果,設計了基于PID趨近律的滑�？刂破鬟M行理論研究。針對容錯控制問題,本文采用了基于離散滑模理論的容錯控制方法,通過容錯邏輯實現(xiàn)故障信號的隔離、估計,再通過滑�？刂破鬟M行完整的容錯控制。為了驗證滑�？刂破鞯娜蒎e效果,設計了PID被動容錯控制器與滑模主動容錯控制器與其效果進行對比,結果表明滑模容錯控制可以有效提高發(fā)動機在傳感器故障情況下的控制性能。
【關鍵詞】：航空發(fā)動機 傳感器 故障診斷 容錯控制 BP神經網絡 滑�？刂�
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V263.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 引言12-13
• 1.2 故障診斷與容錯控制技術13-19
• 1.2.1 故障診斷技術13-14
• 1.2.2 故障診斷技術的發(fā)展14-16
• 1.2.3 容錯控制技術16-17
• 1.2.4 容錯控制技術的發(fā)展17-19
• 1.3 航空發(fā)動機傳感器故障診斷及容錯控制現(xiàn)狀19-22
• 1.3.1 航空發(fā)動機傳感器故障類型及應對策略20-21
• 1.3.2 航空發(fā)動機傳感器故障診斷現(xiàn)狀21
• 1.3.3 航空發(fā)動機傳感器容錯控制現(xiàn)狀21-22
• 1.4 論文內容安排22-24
• 第二章 航空發(fā)動機線性模型24-35
• 2.1 引言24-27
• 2.2 發(fā)動機線性定常離散模型建立27-30
• 2.2.1 擬合法的建模原理27
• 2.2.2 基于最小二乘擬合法建立發(fā)動機離散模型27-30
• 2.3 建模結果仿真與分析30-33
• 2.4 本章小結33-35
• 第三章 基于BP神經網絡的發(fā)動機傳感器故障診斷研究35-54
• 3.1 概述35
• 3.2 發(fā)動機傳感器故障的數(shù)學描述35-37
• 3.3 基于BP神經網絡的發(fā)動機估計模型37-46
• 3.3.1 BP神經網絡算法原理37-39
• 3.3.2 BP神經網絡算法步驟39-41
• 3.3.3 基于BP神經網絡的估計模型訓練方法41-44
• 3.3.4 基于BP神經網絡的估計模型對比仿真44-46
• 3.4 基于BP神經網絡的傳感器故障診斷方案46-47
• 3.5 仿真驗證47-53
• 3.5.1 傳感器故障模擬仿真48-49
• 3.5.2 傳感器的故障診斷仿真49-53
• 3.6 本章小結53-54
• 第四章 基于線性定常連續(xù)模型的發(fā)動機滑模控制研究54-67
• 4.1 概述54
• 4.2 基于線性定常連續(xù)模型的發(fā)動機滑�？刂葡到y(tǒng)54-55
• 4.3 滑模控制系統(tǒng)基本理論55-62
• 4.3.1 滑�？刂圃O計方法57-60
• 4.3.2 滑模存在性分析60
• 4.3.3 滑模穩(wěn)定性分析60-62
• 4.4 基于滑模的發(fā)動機控制器設計62-63
• 4.5 仿真驗證63-66
• 4.6 本章小結66-67
• 第五章 基于離散滑模理論的發(fā)動機傳感器故障容錯控制研究67-79
• 5.1 離散滑模控制的特性67-68
• 5.1.1 準滑動模態(tài)67
• 5.1.2 離散滑模的存在性和可達性67-68
• 5.1.3 離散滑�？刂频牟蛔冃�68
• 5.2 發(fā)動機傳感器故障容錯控制68-73
• 5.2.1 系統(tǒng)描述68-70
• 5.2.2 滑模控制器設計70-73
• 5.3 仿真驗證73-78
• 5.3.1 傳感器故障PID容錯控制73-75
• 5.3.2 傳感器故障滑模容錯控制75-78
• 5.4 本章小結78-79
• 第六章 總結與展望79-81
• 6.1 總結79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻81-85
• 致謝85-86
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文86

【相似文獻】

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1 張君昌,侯義斌,李言俊;基于知識熵漲落的系統(tǒng)智能容錯控制法[J];彈箭與制導學報;2000年02期

2 黃孝彬,牛玉廣,孫萬云;容錯控制及其在火電廠中的應用[J];電力情報;2000年04期

3 王峰;汪t，

本文編號：548221