基于滑模的機電液伺服系統(tǒng)加性故障檢測與容錯控制策略研究.pdf

1、本文以國家自然科學基金項目為背景，開展了基于解析冗余的機電液伺服系統(tǒng)在線故障檢測和主動容錯控制研究，在以下幾方面展開了研究工作:
　　(1)建立包含加性故障描述的系統(tǒng)數(shù)學模型。機電、電液伺服系統(tǒng)故障多種多樣，各種故障對系統(tǒng)控制性能的影響也各不一致，為研究方便，將這些常見故障以統(tǒng)一的形式來表征，建立統(tǒng)一的包含故障描述的機電液伺服系統(tǒng)模型。
　　(2)基于狀態(tài)估計/重構的故障檢測。以機電、電液伺服系統(tǒng)為對象，針對系統(tǒng)存在未建模動

2、態(tài)、參數(shù)攝動、故障等問題，結合魯棒濾波技術和自適應技術設計自適應魯棒觀測器。在削弱不確定非線性影響的基礎上重構系統(tǒng)狀態(tài)的同時自適應系統(tǒng)參數(shù)。利用狀態(tài)重構誤差來判別系統(tǒng)是否發(fā)生故障，從理論上給出了參數(shù)自適應的上界，避免了人為設定上界的盲目性。同時，根據(jù)自適應參數(shù)的自適應誤差來檢測系統(tǒng)發(fā)生何種故障。
　　(3)基于干擾估計的加性故障檢測。針對系統(tǒng)的加性故障，設計滑模干擾觀測器觀測加性故障水平并進行誤差分析，從理論上保證了觀測的準確性。

3、同時，為后續(xù)的容錯控制策略提供故障信息。
　　(4)針對已發(fā)生加性故障的主動容錯控制。根據(jù)加性故障檢測結果，并結合加性故障觀測信息，設計一系列基于滑模的主動容錯控制策略。通過設計滑模觀測器估計機電、電液位置伺服系統(tǒng)的加性故障水平和模型不確定性，在主動容錯控制器設計中將其補償，以削弱或消除滑?？刂频亩墩瘛Ｍ瑫r，將觀測器滑模面引入到控制器滑模面中構造新的控制器滑模面，以保證控制器良好的動態(tài)性能。接著，為提升系統(tǒng)控制誤差的收斂性，提出跟