間歇式反應(yīng)釜的故障診斷及容錯(cuò)控制設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加和人們對(duì)系統(tǒng)性能指標(biāo)要求的提高，系統(tǒng)的可靠性，可維護(hù)性和容錯(cuò)性受到了人們?cè)絹?lái)越多的重視。由此，故障檢測(cè)及容錯(cuò)控制方法在近二十年一直作為控制界的研究熱點(diǎn)，取得了顯著的成果。 本文從研究間歇式反應(yīng)釜釜內(nèi)溫度控制出發(fā)，對(duì)于采用串級(jí)控制方式控制反應(yīng)釜的釜內(nèi)溫度在主傳感器失效的情況下，對(duì)其進(jìn)行了深入的故障診斷及容錯(cuò)控制的研究，主要進(jìn)行了以下幾方面的研究工作。 1)進(jìn)行了利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立反應(yīng)釜控

2、制回路的故障診斷系統(tǒng)的研究。為了保證網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的完備性，本文從求取對(duì)象系統(tǒng)故障樹(shù)最小割集入手，通過(guò)系統(tǒng)故障模式獲取訓(xùn)練樣本。另外，考慮到復(fù)雜大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)教師數(shù)據(jù)整理困難，學(xué)習(xí)精度和學(xué)習(xí)效率低下等問(wèn)題。本文采用了復(fù)合模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了反應(yīng)釜的故障診斷系統(tǒng)。 2)提出了一種基于輔助模型的最小二乘算法，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行數(shù)學(xué)建模研究。論文根據(jù)對(duì)象的特點(diǎn)確定了模型結(jié)構(gòu)，利用輔助模型來(lái)估算冷卻水溫度、冷卻水流量和夾套溫度對(duì)釜溫的影響，最后

3、利用最小二乘法進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)完成了對(duì)象系統(tǒng)的模型建立。該方法克服了標(biāo)準(zhǔn)最小二乘法由于無(wú)法辨識(shí)模型中未知中間變量而無(wú)法進(jìn)行建模的困難，經(jīng)Matlab對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真，模型輸出基本與實(shí)際輸出符合，為對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的容錯(cuò)控制墊定了基礎(chǔ)。 3)利用所得的數(shù)學(xué)模型采用信號(hào)重構(gòu)的方式設(shè)計(jì)了對(duì)象反應(yīng)釜在控制系統(tǒng)主傳感器失效時(shí)控制重構(gòu)的容錯(cuò)控制方案。在故障檢測(cè)單元激勵(lì)下，利用數(shù)學(xué)模型估算的輸出值取代主傳感器的輸出反饋回控制器，保證系統(tǒng)仍然可以