容錯(cuò)控制及應(yīng)用(參考版)
2024-08-26 21:27本頁面
【正文】 由于一般受控對象都有一定的滯后 和慣性，因此控制器的輸出對受控對象的影響具有遲滯性和積累性，因 此并不能根據(jù)受控對象當(dāng)時(shí)的狀態(tài)來判定控制器輸出是否正常，而需要 一套預(yù)測的方法提供信息。所有這些因素都會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)在某些意想不到的情況下 做出誤操作。 ? 針對應(yīng)用實(shí)例可知，控制系統(tǒng)是以控制器為核心的人工系統(tǒng)，那么控制器可能出現(xiàn)的主要故障有哪些呢？ 控制器硬件的容錯(cuò)、控制軟件的容錯(cuò)、控制算 法的容錯(cuò) 參考文獻(xiàn) [1]俞金壽 .工業(yè)過程先進(jìn)控制技術(shù) [M].上海：華東 理工大學(xué)出版社， 2022. [2]王福利，張穎偉 .容錯(cuò)控制 [M].東北大學(xué)出版 社， 2022. [3]李明，徐向東 .用容錯(cuò)技術(shù)提高鍋爐控制系統(tǒng)的 可靠性 [J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 1999， 3（ 24） :5460. 謝謝大家！ 控制算法是控制系統(tǒng)工作的保證，如果算法出了問題，控制系統(tǒng)就 會(huì)出現(xiàn)誤操作。這種處理可能要對反饋控制的結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí) 重構(gòu)（ realtime reconfiguration），重構(gòu)可能簡單到只 從已計(jì)算的表中就可讀出一組新的控制增益，也可能復(fù)雜到 實(shí)時(shí)地再設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)在故障狀態(tài)下仍能獲得 良好的控制效果。 發(fā)展展望 ? 研究快速 FDI方法 ? 研究魯棒 FDI與魯棒控制的集成設(shè)計(jì)方法 ? 研究在線重構(gòu)重建方法 ? 研究主動(dòng)容錯(cuò)控制中的魯棒性分析與綜合方法 討論 ? 故障診斷和容錯(cuò)控制的關(guān)系 故障診斷是故障監(jiān)測系統(tǒng)對控制系統(tǒng)中的傳感器、執(zhí)行器 和被控對象進(jìn)行實(shí)時(shí)故障監(jiān)測，得出控制系統(tǒng)的故障特征。 ? 自適應(yīng)容錯(cuò)控制 因?yàn)樽赃m應(yīng)系統(tǒng)的本質(zhì)是非線性系統(tǒng)，涉及辨識(shí)和 FDI 以及參數(shù)調(diào)度重構(gòu)等問題，故其屬于非線性容錯(cuò)控制范疇。一般情況由上位機(jī)控制器輸出，當(dāng)上位機(jī)控制器異常 時(shí)，轉(zhuǎn)由下位機(jī)控制器輸出。上位機(jī)控 制器的控制算法比較復(fù)雜，具有自適應(yīng)和優(yōu)化等功能，而下 位機(jī)控制器的控制算法則比較簡單。 由于工控機(jī)和 PLC的可靠性都已達(dá)到控制系統(tǒng)的要求 (連 續(xù)無故障工作時(shí)間長達(dá) 105h)，另一方面由于程序執(zhí)行的獨(dú) 立性，因此沒有設(shè)計(jì)雙機(jī)熱備份系統(tǒng)，而采用了冷備份系統(tǒng)。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢測主要依靠測量執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置反饋信 號(hào)和控制器輸出信號(hào)，然后進(jìn)行比較，同時(shí)輔以執(zhí)行機(jī)構(gòu) 動(dòng)作影響的參數(shù)變化信號(hào)。 控制系統(tǒng)的輸出設(shè)備由一系列執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。 容錯(cuò)控制的應(yīng)用 如下圖所示為某 130t/h煤粉爐的容錯(cuò)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)的輸入設(shè)備由傳感器組、配電器和 A/D模塊組 成。由于神經(jīng)元
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