基于多观测器的无人机切换式故障诊断与调节

基于无人机的非线性模型,提出了一种新颖的切换式故障诊断与调节方案,构造出一组带有不同故障估计初始值的故障诊断机制及其切换律,以提高系统的故障估计和容错控制性能.该方法在单个自适应观测器的思想上,设计出多个自适应观测器以进行故障估计,并根据实际故障范围划分成多个故障区域,针对每个故障区域设置不同的故障估计初始值;同时根据不同的性能要求,设计出相应的控制切换律,使系统在该切换律的作用下,通过输出误差最小原则切换到最优的故障诊断机制.选择该最优故障诊断机制产生的状态观测值和故障估计值,用于设计容错控制器中的反馈控制量.该方法提高了故障诊断的快速性和容错控制过程中的状态性能.最后,对一个无人机系统进行仿真研究,结果验证了该方法的有效性.

高速列车牵引电机自适应故障诊断研究

为保证高速列车的安全高效运行,设计一种基于多模型方法的高速列车故障诊断与调节策略,实现了对未知牵引电机故障的准确诊断和给定速度曲线的渐近跟踪。首先,通过分析常见的牵引电机故障,建立故障模式集,得到每种故障模式下的高速列车参数化模型;再基于每种故障模式下的参数化模型设计自适应估计器,得到估计器集,并基于估计误差设计性能损失函数进行高速列车牵引电机自适应故障诊断;最后根据诊断出的故障模式和大小等信息设计高速列车自适应故障调节控制器,保证系统稳定和对给定速度曲线的渐近跟踪。仿真结果表明,设计的高速列车自适应故障诊断与调节策略能有效地实现对未知牵引故障的诊断和补偿。