基于滑模觀測器的非線性系統(tǒng)故障重構(gòu)方法的研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化程度越來越高，這就要求控制系統(tǒng)具備更高的可靠性。要想防止故障帶來的損失，就必須對控制系統(tǒng)的狀態(tài)進行實時的監(jiān)測?；跉埐畹姆椒ú荒軐收线M行估計，所以該方法也逐漸被故障重構(gòu)方法所替代。由于非線性系統(tǒng)更接近于實際生產(chǎn)中的控制系統(tǒng)，所以非線性系統(tǒng)的研究更具現(xiàn)實意義。
　　本文主要研究了一類包含多故障和多未知輸入擾動的非線性系統(tǒng)，以Lyapunov穩(wěn)定性理論和滑模變結(jié)構(gòu)控制理論為理論基礎(chǔ)。從提高對建模誤差和干擾的魯棒性、

2、提高故障的診斷敏感性以及提高故障重構(gòu)精度等方面著手，對基于觀測器的不確定非線性系統(tǒng)魯棒故障診斷問題開展深入研究。本文的主要研究工作如下：
　　針對包含多維執(zhí)行器故障和多維未知輸入擾動的非線性系統(tǒng)，提出一種故障診斷方案。首先對原系統(tǒng)進行了線性坐標變換得到兩個子系統(tǒng)。針對上述兩個子系統(tǒng)設(shè)計了滑模觀測器并設(shè)計滑模輸入信號，從而實現(xiàn)了對多維執(zhí)行器故障的精確重構(gòu)和對多維未知輸入擾動的估計。以單關(guān)節(jié)機械手為例的仿真結(jié)果證明了此種方法的可靠性。