基于滑模觀測(cè)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(dòng)化程度越來(lái)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(lái)的損失，就必須對(duì)控制系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)?；跉埐畹姆椒ú荒軐?duì)故障進(jìn)行估計(jì)，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(shí)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(shí)意義。
　　本文主要研究了一類(lèi)包含多故障和多未知輸入擾動(dòng)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(duì)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(duì)基于觀測(cè)器的不確定非線性系統(tǒng)魯棒故障診斷問(wèn)題開(kāi)展深入研究。本文的主要研究工作如下：
　　針對(duì)包含多維執(zhí)行器故障和多維未知輸入擾動(dòng)的非線性系統(tǒng)，提出一種故障診斷方案。首先對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行了線性坐標(biāo)變換得到兩個(gè)子系統(tǒng)。針對(duì)上述兩個(gè)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)了滑模觀測(cè)器并設(shè)計(jì)滑模輸入信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)多維執(zhí)行器故障的精確重構(gòu)和對(duì)多維未知輸入擾動(dòng)的估計(jì)。以單關(guān)節(jié)機(jī)械手為例的仿真結(jié)果證明了此種方法的可靠性。