控制系統(tǒng)故障診斷概述(編輯修改稿)
2025-06-18 22:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為： (1) 硬件冗余：并行雙重、三重冗余備份 ——并行冗余多采用熱儲備的多重方式，然后通過表決器進行冗余管理或采用中值（或均值）濾波公式減弱故障的影響。 (2) 解析冗余：魯棒容錯控制、重構容錯控制、人工智能等。 ——利用控制系統(tǒng)不同部件之間的內(nèi)在聯(lián)系和功能上的冗余性，當系統(tǒng)的某些部件失效時，用其余完好部件部分甚至全部地承擔其故障部件所喪失的作用，以維持系統(tǒng)性能在允許范圍之內(nèi)。 ? 故障診斷 ——控制系統(tǒng)故障 （ Failure） 可理解為導致系統(tǒng)出現(xiàn)不期望行為的任何異?，F(xiàn)象 ， 或系統(tǒng)中部分元器件功能失效而導致整個系統(tǒng)性能惡化的情況或事件 。 當系統(tǒng)發(fā)生故障時 ， 系統(tǒng)中的各種量 （ 可測的或不可測的 ） 或它們中的一部分表現(xiàn)出與正常狀態(tài)不同的特性 ， 這種差異包含豐富的故障信息 ， 如何找到這種故障的特征描述 ， 并利用它來進行故障檢測 （ detection） 、 分離 （ Isolation） 就是故障診斷（ Failure Diagnosis） 的任務 。 一、概述 控制科學與工程 Control Science and Engineering 故障的種類： ? 從系統(tǒng)的結構分：傳感器故障、執(zhí)行器故障、控制器故障、被控對象故障； ? 從故障性質或程度分：緩變故障、突變故障、間歇故障、完全失效故障； ? 從故障間的相互關系分：單故障、多故障，獨立故障、關聯(lián)故障，整體故障、局部故障等。 故障診斷的研究內(nèi)容： ? 故障的特征描述與提取 ——通過測量和一定的信息處理技術獲取反應系統(tǒng)故障的特征描述的過程和方法； ? 故障的分離與估計 ——根據(jù)檢測的故障特征確定系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障（ Detection）以及故障的部位（ Isolation）和故障的程度的過程和技術； ? 故障的評價與決策 ——根據(jù)故障分離與估計的結論，對故障的危害及嚴重程度做出評價，進而做出是否停止任務進程及是否需要維修更換的決策。 一、概述 控制科學與工程 Control Science and Engineering 控制系統(tǒng)故障的特征描述及獲取方法 —— 表征系統(tǒng)故障的特征量可以是： ①可測的系統(tǒng)輸入輸出信息； ②不可測（可估計）的狀態(tài)變量； ③不可測（可估計）的模型參數(shù)向量；
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