导读:本文包含了执行器故障模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:电控空气悬架,执行器,故障检测与隔离,主动容错控制
执行器故障模型论文文献综述
单海强[1]（2018）在《基于模型的ECAS系统执行器故障诊断与容错控制研究》一文中研究指出电控空气悬架(Electronically Controlled Air Suspension,ECAS)系统以其优异的性能而被广泛地应用到商用车及高级乘用车上,其特色功能之一为车身高度的实时调节。然而,由于道路条件的复杂多变及工作环境的恶劣,ECAS系统中的执行器即空气弹簧电磁阀非常容易发生故障,执行器的故障会导致ECAS系统达不到预期控制效果,从而影响车高调节及姿态控制的性能。因此,为了保证ECAS系统车高及姿态控制的安全可靠,本课题针对ECAS系统执行器故障诊断与容错控制展开相关研究。首先,介绍了ECAS系统的基本结构及功能,包括传感器和空气弹簧电磁阀。借助失效模式及影响分析方法,分析了ECAS系统各个传感器及空气弹簧电磁阀的失效模式、失效引起的影响以及失效原因,并采用风险评估系数值评估各故障的危险程度。运用故障树分析方法,形象直观地表征了系统失效与各部件失效之间的逻辑关系。其次,根据热力学及车辆动力学理论建立了整车ECAS车高调节系统数学模型。基于空气弹簧电磁阀占空比与流量的关系并结合常见故障类型建立了执行器故障模型。为方便后续故障诊断与容错控制性能的验证,基于AMESim软件搭建了整车ECAS系统被控对象物理模型。针对所研究的执行器故障问题,在模型中增加了故障电磁阀模块,通过在正常与故障电磁阀之间进行切换的方式模拟故障的发生。所搭建的物理模型为ECAS系统执行器故障诊断与容错控制研究提供了基础仿真平台。再次,采用PID/PWM高度控制策略及模糊控制算法设计了ECAS系统车高及姿态控制器。针对执行器的故障诊断,基于扩展卡尔曼滤波算法设计滤波器组进行状态估计,结合量测输出计算出残差并获得故障检测指标,同时设计自适应阈值以提高故障诊断准确率,最后形成残差特性描述实现故障检测与隔离。针对容错控制问题,基于空气弹簧电磁阀的解析模型对故障参数进行估计,根据故障估计值判断故障类型,其中,对于卡死故障采取停止车高调节的措施,对于恒增益故障采用控制器参数在线调整的方法。联合仿真表明,所设计的故障诊断与主动容错控制算法可以快速准确地检测与隔离出执行器故障,并可以有效改善故障下的车高调节及姿态控制性能。最后,为检验故障诊断与容错控制算法在实际控制器中的运行效果,通过被控对象模型的建立,算法软件的快速控制原型开发以及系统工程文件和用户界面的创建,搭建出整车ECAS系统容错控制硬件在环测试平台。Hi L测试结果表明,所设计的故障诊断与容错控制算法在实际控制器中可以正常运行,并可以有效地实现ECAS系统执行器故障诊断与容错控制。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-06-01）
王盼[2]（2015）在《基于模型的机械臂执行器故障诊断》一文中研究指出故障诊断系统的设计是控制理论和控制实践的一个重要研究方向。机器人系统因其非线性强耦合的特性使其在非线性故障诊断系统的研究中占有重要地位,而机器人的大范围应用也使得对其诊断系统的设计需求更加迫切。本文采用解析冗余的思想,以工业机器人为研究对象,设计了基于模型的机器人关节执行器故障诊断系统,快速准确地完成了执行器故障发生的检测、故障执行器的隔离定位及故障函数的识别。在建立机器人模型的基础上,首先给出了机器人系统的非线性自适应状态观测器,并证明其稳定性及收敛性。然后以该观测器为基础设计了一个故障检测观测器,生成残差用来检测关节执行器故障的发生。如果检测出执行器有故障发生,则激活一组故障隔离观测器。再利用广义残差策略生成一组广义残差集,使每个残差只对一个关节故障不敏感而对其他关节故障都敏感,进而完成故障执行器的隔离及故障函数的识别。针对机器人多关节发生故障的问题,从机器人动力学模型的微分方程形式出发,设计了一种基本形式的故障估计器。然后在放宽关节角加速度可测的限制假设条件下给出了一种改进形式的故障估计器,并分别讨论了执行器发生常值故障与时变故障情况下的多关节同时发生故障的隔离与识别任务。最后在相同的机器人模型上进行了验证分析。(本文来源于《东北大学》期刊2015-06-01）
张伟,佟绍成[3]（2015）在《基于模糊T-S模型的有执行器故障和有界干扰的自适应容错控制》一文中研究指出针对一类带有执行器故障和有界干扰的T-S模糊系统,提出了一种模糊自适应的容错控制方法。由于控制系统的故障和干扰上界是未知的,首先提出了参数自适应律来估计控制器中的未知参数。在此基础上,给出了一种自适应容错控制方法。应用Lyapunov函数理论,给出和证明了带有执行器故障和有界干扰的T-S模糊闭环系统的稳定的充分条件。仿真结果进一步验证了所提出的方法的有效性。(本文来源于《模糊系统与数学》期刊2015年02期）
张伟,佟绍成[4]（2014）在《一类基于模糊T-S模型的有执行器故障的自适应容错跟踪控制》一文中研究指出研究了一类带有执行器故障的T-S模糊系统的容错跟踪控制问题。设计中,把模糊控制与自适应控制相结合,提出了一种新的容错控制方法。该控制器由正常控制器和一个自适应控制器组成,能够使得闭环系统稳定,故障状态模型渐近跟踪正常模型,并获得优化的控制性能。应用Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,给出和证明了带有执行器故障的T-S模糊系统的稳定的充分条件。仿真结果进一步验证了所提出的方法的有效性。(本文来源于《模糊系统与数学》期刊2014年01期）
张伟,佟绍成[5]（2013）在《一类基于T-S模型的有执行器故障离散互联系统的容错控制》一文中研究指出针对一类基于T-S模型的有执行器故障的离散互联系统,应用平行分布补偿算法(PDC)设计了模糊状态反馈分散控制器,应用Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMIs)给出系统的容错控制方法,证明了有执行器故障的离散互联闭环系统的渐进稳定性。仿真结果说明了所提出的方法和条件的有效性。(本文来源于《辽宁工业大学学报(自然科学版)》期刊2013年04期）
高春岩[6]（2013）在《基于模型的执行器故障诊断及其在卫星姿控系统中的应用》一文中研究指出卫星运行于复杂多变的太空环境中，难免会出现各种各样的故障，为了增强其可靠性并降低对地面系统的依赖，卫星必须具备自主的故障诊断与容错恢复能力。卫星姿态控制系统作为卫星的一个关键子系统，其安全性与可靠性是保证卫星正常运行的前提之一。本文以卫星姿态控制系统的故障诊断为切入点，通过分析卫星姿态的动力学与运动学特性，建立卫星姿态控制系统的数学模型，从综合故障诊断的叁大任务为出发点，研究卫星姿态控制系统执行器故障的检测、分离与识别的集成问题。对小角度线性化的卫星姿态控制系统执行器故障，提出了基于自适应Luenberger未知输入观测器的故障诊断策略。该策略通过设计一个Luenberger未知输入检测观测器和一组Luenberger未知输入分离观测器实现，每一个分离观测器对应一个特殊的可能发生的执行器故障，当某个分离观测器与故障信息匹配时，产生的残差信号趋近于零；而对于与故障信息不匹配的分离观测器将产生非零的残差信号。故障的大小通过在线的自适应律调节得到。基于参数化方法确定检测观测器和自适应分离观测器中的各个系数矩阵。从小角度线性化的卫星姿态控制系统的向量二阶本质出发，提出了基于自适应未知输入观测器的多执行器故障诊断策略。该策略通过重新排列组合控制器，构成一组故障检测与分离集合，对每一个集合设计一个观测器，每个观测器产生的残差信号对与之对应的集合之内的执行器故障鲁棒抑制，而对集合之外的执行器故障敏感。根据故障检测与分离的结果启动故障估计自适应观测器，在线的识别故障大小。同时，该策略能够诊断出同时发生的多个执行器故障，并且避免了将向量二阶的卫星姿态控制系统增广成一阶系统后所带来的向量二阶系统享有的代数结构丢失、观测器估计状态不能继续维持原有的物理信息、未知扰动解耦条件不满足等一些问题。对于非线性卫星姿态控制系统的执行器故障，提出了基于非线性自适应未知输入观测器的执行器鲁棒故障诊断策略。执行器的故障检测，通过设计一个非线性的未知输入检测观测器实现，使得部分的未知输入从检测残差信号中完全解耦出来，而剩余的未知输入、模型不确定性、输出噪声等一些因素对故障诊断系统的影响尽量的小。故障分离仍然是通过设计一组自适应非线性的未知输入观测器实现。同样的，每个分离观测器对应一个特殊的可能发生的执行器故障，但同时也对应着一个自适应的阈值。当某个分离观测器与故障信息匹配时，产生的残差信号小于事先给定的自适应阈值；对于与故障信息不匹配的分离观测器将产生大于事先给定的自适应阈值的残差信号，从而执行器故障被分离出来。故障大小通过切换球修正的方法在线自适应调节得到。对于同时发生的多个执行器故障，提出了基于分层交互式和变化结构的多模型故障诊断策略。该策略通过设计一组平行运行的无迹卡尔曼滤波器，运用统计学的方法实现。为了避免在研究执行器卡死或者是效率下降故障诊断问题时多模型集合中的元素过多而导致故障诊断系统性能下降，将非线性的卫星姿态系统故障模型中增广一个故障参数，不仅可以同时的估计系统状态与故障参数，还降低了模型集合数目。对于同一时刻发生的多个故障，交互式的分层结构在诊断出一个故障之后随即进入下一层准备诊断第二个故障发生或者返回到上一层；而变化结构则在下一个故障发生之后在线的自适应调整多模型集合。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-03-01）
谭畅,陶钢,齐瑞云[7]（2011）在《多模型直接自适应执行器故障补偿控制系统》一文中研究指出为了更快更好地补偿执行器故障带来的不确定性,发展了一种新的多模型自适应执行器故障补偿控制系统设计方法。首先,分析所有可能的执行器故障模式,得到故障模式集。再针对每一种故障模式,分别进行控制器设计,控制器设计时采用直接模型参考自适应执行器故障补偿控制方法进行设计。然后根据参数估计误差分别计算每种故障模式下系统的性能损失函数,选择性能损失最小的子系统对应的控制器作为当前的全局控制器。最后以飞行控制系统为例进行了仿真,仿真结果表明,所设计的多模型直接自适应执行器故障补偿系统闭环稳定,且有良好的跟踪性能。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2011年S1期）
郑志强,袁海文[8]（2010）在《基于模糊多模型结构的飞行控制系统执行器故障诊断》一文中研究指出为了解决一类飞行控制系统执行器故障诊断问题,本文将Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型与多模型技术相结合,提出了一种模糊多模型方法。该方法的特点是:利用T-S模糊模型对非线性系统进行描述、建模;根据特定的故障,利用多模型技术建立了局部自适应未知输入观测器。通过所提出的诊断方法,当飞行控制系统的执行器发生故障时,故障参数能被在线逼近,使所设计的模糊自适应未知输入观测器模型与系统故障状态匹配,从而达到故障检测的目的。利用某飞机模型进行的仿真,表明了本文方法的有效性。(本文来源于《兵工学报》期刊2010年03期）
郭玉英,姜斌[9]（2009）在《执行器故障的多模型自适应重构控制(英文)》一文中研究指出In this paper,an active fault tolerant control strategy is developed to compensate for the effect of actuator fault in the presence of non-measurable rate on the actuator second-order dynamics.The proposed control scheme is a combination between multiple model and adaptive reconfiguration control.By means of the designed method,the system output can track that of the reference model asymptotically,and the simulation results have illustrated the effectiveness of the proposed algorithms.(本文来源于《自动化学报》期刊2009年11期）
耿淼,姜斌,郭玉英,杨浩[10]（2009）在《执行器故障参数不可测飞行系统的模型跟踪重构控制》一文中研究指出针对具有二阶动态特性的执行器故障的飞控系统,在故障参数不可测、并伴有外界未知扰动和建模误差等不确定因素的情况下,克服已有的大部分模型跟踪重构控制所采用的自适应律都存在的双线性问题,研究一种新的直接自适应重构控制方案.在已有的重构控制器基础上,对状态反馈的形式进行改进,并利用Lyapunov稳定性定理,证明了在自适应重构控制器的作用下,故障后系统的跟踪误差渐近地收敛于零.仿真结果证明,存在不确定因素的飞控系统发生不可测的执行器故障后,本文给出的自适应重构控制器能够很好的对故障系统进行重构,证实了所提出的算法的有效性.(本文来源于《2009年中国智能自动化会议论文集（第五分册）[东南大学学报（增刊）]》期刊2009-09-27）
执行器故障模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
故障诊断系统的设计是控制理论和控制实践的一个重要研究方向。机器人系统因其非线性强耦合的特性使其在非线性故障诊断系统的研究中占有重要地位,而机器人的大范围应用也使得对其诊断系统的设计需求更加迫切。本文采用解析冗余的思想,以工业机器人为研究对象,设计了基于模型的机器人关节执行器故障诊断系统,快速准确地完成了执行器故障发生的检测、故障执行器的隔离定位及故障函数的识别。在建立机器人模型的基础上,首先给出了机器人系统的非线性自适应状态观测器,并证明其稳定性及收敛性。然后以该观测器为基础设计了一个故障检测观测器,生成残差用来检测关节执行器故障的发生。如果检测出执行器有故障发生,则激活一组故障隔离观测器。再利用广义残差策略生成一组广义残差集,使每个残差只对一个关节故障不敏感而对其他关节故障都敏感,进而完成故障执行器的隔离及故障函数的识别。针对机器人多关节发生故障的问题,从机器人动力学模型的微分方程形式出发,设计了一种基本形式的故障估计器。然后在放宽关节角加速度可测的限制假设条件下给出了一种改进形式的故障估计器,并分别讨论了执行器发生常值故障与时变故障情况下的多关节同时发生故障的隔离与识别任务。最后在相同的机器人模型上进行了验证分析。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
执行器故障模型论文参考文献
[1].单海强.基于模型的ECAS系统执行器故障诊断与容错控制研究[D].江苏大学.2018
[2].王盼.基于模型的机械臂执行器故障诊断[D].东北大学.2015
[3].张伟,佟绍成.基于模糊T-S模型的有执行器故障和有界干扰的自适应容错控制[J].模糊系统与数学.2015
[4].张伟,佟绍成.一类基于模糊T-S模型的有执行器故障的自适应容错跟踪控制[J].模糊系统与数学.2014
[5].张伟,佟绍成.一类基于T-S模型的有执行器故障离散互联系统的容错控制[J].辽宁工业大学学报(自然科学版).2013
[6].高春岩.基于模型的执行器故障诊断及其在卫星姿控系统中的应用[D].哈尔滨工业大学.2013
[7].谭畅,陶钢,齐瑞云.多模型直接自适应执行器故障补偿控制系统[J].南京航空航天大学学报.2011
[8].郑志强,袁海文.基于模糊多模型结构的飞行控制系统执行器故障诊断[J].兵工学报.2010
[9].郭玉英,姜斌.执行器故障的多模型自适应重构控制(英文)[J].自动化学报.2009
[10].耿淼,姜斌,郭玉英,杨浩.执行器故障参数不可测飞行系统的模型跟踪重构控制[C].2009年中国智能自动化会议论文集（第五分册）[东南大学学报（增刊）].2009