文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
电液伺服系统容错控制研究
姓名:冯志君
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:张远深
20050401
摘要仿真结栗表明,用模糊神经网络构建的辨识器在快速性和精确性方面能满近年来,动态系统的容错控制研究有了较大的发展,但电液伺服系统的容错控制研究在国内还属首刨。本文目的旨在把当今前沿的容错控制理论应用到电液伺服系统设计中去,以提高其可靠性。在以电液伺服控制系统为核心控制现代化的工程技术系统正朝着大规模、复杂化的方向发展,这类系统一旦发生事故就可能造成人员和财产的巨大损失。因此,切实保障现代复杂系统的可靠性与安全性,有着十分重要的意义。流体动力工业虽是一个比较新兴的领域,但自第二次世界大战结束以来,液压、气动设备的工业应用得到了飞速的发展。尤其值得一提的是,近年来电液比例阀和伺服阀的广泛应用以及微处理机与流体动力元件结合产生的智能传动系统的推广,使得流体动力系统及控制技术几乎渗透到了社会的各个行业。与此同时,这些复杂的、大型化的液压设备,尤其是作为核心控制的电液伺服控制系统的可靠性就显得尤为重要。正是基于可靠性研究这一指导思想,本文进行了电液伺服系统的故障分析及容错控制研究。根据电液伺服系统的故障特点,本文提出了采用模糊神经网络做在线辨识器的容错控制方案。本文主要做了以下三方面的工作:本文对电液伺服系统的故障特点进行了分析,并在此基础上构建模糊神经网络辨识器,采用算法优化模糊经验规则。么罅垦径阅:窬绫媸镀鹘欣胂哐盗贰媚:窬绫媸镀髯榻ㄈ荽砜刂葡低常⒍源巳荽砜刂葡低辰辛仿真。足电液伺服系统高响应速度、高精确度的要求。的大型连续作业生产线中,容错控制能避免因微小可控故障停机造成的设备损坏,以及因突发故障引起的停机检修造成的各种经济损失。因此,电液伺服系统的容错控制研究有着较为重要的现实意义。关键词:电液伺服系统、容错控制、模糊神经网络、仿真
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第一章绪论故障诊断与容错控制的概述引言在工程技术领域,自从机器问世以来,人们就非常关心它的健康——能否正常工作。对机械设备的运行状态进行诊断的技术,可以说是与机器的发明同时产生的。随着现代化工业及科学技术的迅速发展,生产设备日趋大型化、高速化、自动化、和智能化,传统的诊断技术已经远远不能适应现代化工业生产,一旦因故障停机,损失巨大。近年来,因关键设备故障而引起的灾难性事故时有发生。年月位于印度博帕尔市的美国碳化物公司农药厂,发生毒气泄漏事件,造成多人死亡,多万人受害,成为世晃工业史上最大的恶性事故。年眨拦教旆苫疤粽秸摺焙诺目罩斜ㄊ录贾名宇航员全部遇难,总计损失达亿美元。年眨八樟G卸当蠢说缯的大量放射性元素外泄事件,余人死亡,几万居民撤离,损失达亿美元,并且污染及周边各国。我国机械设备发生故障引起的损失也十分惊人,如年大同电厂和年秦岭电厂的只榈难现囟现峄倩录R虼耍系统的可靠性与安全性已成为保障经济效益和社会效益的一个关键因素。故障诊断与容错控制技术的出现,为提高复杂系统的可靠性开辟了一条新的途径。动态系统的故障诊断与容错控制在航空航天、核反应堆、热电厂、机器人、化工、铁路、船舶等一系列工程领域得到成功应用,并取得了显著的经济效益和社会效益。已渗透到社会各领域的液压控制技术,同样有着较高的可靠性要求。在以液压控制系统为核心控制的大型连续作业生产线中,某一液压元件的微小故障或油液中的一个微小颗粒,就有可能导致生产线的停产,严重的还会造成设备人身事故;对于航空航天来说,一个微小的故障就有可能是机毁人亡。因此,液压控制系统的容错控制研究在当今的工程系统设计中有着重要的作用。正是基于可靠性研究这一指导思想,本文进行了电液伺服系统的故障分析及容错控制研究。这一章我们对故障诊断与容错控制技术作一概述,对目前国内外容错控制的现状及今后的发展趋势作了简单介绍,并对本文的主要内容及章节安排作以说明。故障是指系统特性或参数出现较大偏差,超出了可按受的范围,且系统的性能明显低于正常水平,难以实现其预期的功能,此时我们就说系统出现了故障故障诊断,对于单一元件或小型系统可以利用某些专用的仪器,如对于压缩机等旋转机械设备,就有“旋转机械振动检测仪”可以检测出这类机械设备是否正常:而较为复杂的大型系统则要靠计算机,利用系统的解析冗余完成工况分析,对设备是否正常和是什么原因引起的故障、故障程度有多大等问题进行分析、判断,得出诊断结论。在工程技术领域,根据设备各种可测量的物理量和技术参数的检测来推断设备是否『T俗#卸戏⑸收系脑蚝筒考げ馇痹诠收系姆⑸龋庖还兰州理工大学硕士研究生学位论文第一章绪论
谕馊荽砜刂蒲芯康南肿醇胺⒄程就称为故障诊断。可以说故障诊断是以可靠性理论、信息论、控制论和系统论为理