基于输出反馈特征结构配置的重构控制系统设计(英文)

推出了一种利用特征结构配置设计重构控制系统的新方法 .当故障后的系统满足m+r - 1≥n的条件时 ,通过重新设计一输出反馈增益阵 ,使重构后的闭环故障系统的特征值全部恢复到故障前的位置 ,特征向量也在可配置子空间中尽量接近故障前相应的闭环系统特征向量 ,从而使重构后的系统性能最大程度地恢复到故障前的系统性能 .这种方法的优点是重构系统的稳定性可得到保证 ,且计算输出反馈增益阵的算法相对简单 .应用实例和仿真结果说明本文方法的有效性 .

基于LMS算法的自适应逆可重构控制系统

针对多输入多输出 (MIMO)飞控系统的可重构设计问题 ,提出了解耦控制与自适应逆控制 (adaptiveinversecontrol)相结合的控制策略。首先采用降阶线性动态逆 (RLDI)设计了某型飞机的滚转角控制回路 ,以使飞机侧向运动的滚转与侧滑之间实现解耦 ;然后 ,考虑到当舵机出现故障以后系统性能的恢复问题 ,应用基于ε 滤波的LMS(leastmeansquare)算法 ,在系统解耦的基础上构建了自适应逆控制系统 ,从而实现系统在舵机故障下的重构。仿真结果表明 ,这种基于改进的ε 滤波的LMS算法的自适应逆可重构飞行控制系统具有良好的系统故障恢复功能 ,表明了其在飞控系统中实施重构控制的有效性。

可重构飞行控制系统研究

对自修复飞控系统的关键技术——可重构飞控系统进行了论述。介绍了目前主要的一些重构控制方法的特点 ,并对控制算法的优缺点及实现条件进行了分析 ;针对已进行了的可重构飞控系统的飞行试验进行了分析 ,并对试验结果做出了评价 ;指出了未来可重构飞控系统的实现途径和发展趋势。

可重构飞行控制系统的滑模自适应控制律设计

当飞行控制系统操纵面发生损伤故障时,结合自适应思想,采用滑模控制方法进行重构飞行控制系统的设计。采用单位向量法设计滑模控制器,这种控制器由线性部分和非线性部分组成。线性部分采用改进的线性二次型最优控制器法进行计算,而非线性部分采用自适应增益来更好地适应故障情况。利用某型飞机的纵向飞行控制系统模型进行仿真,结果表明,带有自适应增益的滑模控制方法不仅适合于正常情况下的飞控系统设计,而且对操纵面损伤故障情况具有较强的适应能力,与固定增益情况相比,具有更好的跟踪效果和重构控制效果。

可重构飞行控制系统研究

介绍了可重构飞行控制系统发展的历史及现状,给出了可重构飞行控制系统的定义及研究内容,对目前几种重要的可重构控制算法的优缺点及实现条件进行了分析;最后展望了未来可重构飞行控制系统的实现途径和发展趋势。

换热器因应结垢慢时变的控制系统重构分析

换热器作为化工过程中重要的热量传递设备,一般需要持续运行较长时间,期间由于结垢热阻的不断累积,换热器的换热效率将随时间逐渐下降,直至无法满足工艺要求。在实际的工业换热过程中,工艺人员通常会对换热器进行裕量设计,然而,当换热器需要运行的时间增长或者裕量设计不足时,面对不可避免的结垢增长,常用的流量控制策略在换热器运行末期的调节效果逐渐变差,旁路控制的方案无法实现全周期的持续控制。因此,本文首先在渐近增长模型的基础上建立了换热器结垢累积的积分渐近模型,该模型考虑了过程参数对结垢速率的影响;其次,以一个用于水循环的小面积换热器为例,分析了考虑结垢增长的条件下流量控制和旁路控制的调节效果;最后,针对结垢过程的慢时变和持续性等特点,设计了基于流量与旁路开度的控制系统重构方案。示例的运行结果表明,对于同样面积裕量有限的换热器,这一控制方案能延长其使用寿命,实现其全周期持续可控的目标。

大型民机可重构飞行控制系统研究

先进重构飞行控制技术在原有基础上更强调自适应能力,不再依赖故障诊断和隔离(FDI)系统,因而促进了鲁棒控制、智能控制和自适应控制技术的交叉和融合。未来的重构控制技术将是在自适应概念下对现有技术的进一步综合和拓展,并必然朝着智能化的方向发展。

模块化工业机器人嵌入式控制系统的研究

针对模块化机器人控制系统的重构问题,提出了一种柔性的嵌入式控制系统体系结构。该控制系统各种软硬件功能模块被抽取成标准构件,硬件模块设计采用了双核处理器以便满足计算能力和小型化的需求,模块之间通过标准的现场总线接口进行通信。机器人控制软件采用了基于构件的组态结构,它由柔性嵌入式控制系统开发平台、机器人功能构件库和运动规划与控制算法构件库三部分组成,实时性和非实时性的软件模块都按标准接口进行封装。机器人轨迹插补运算采用双DDA算法,逆运动学求解利用相邻轨迹点的关节坐标绝对增量最小原则去除冗余解。该嵌入式控制系统在六关节工业机器人进行了应用,实验结果表明它能适应机器人机械结构和作业任务的变化,使系统开发周期大大缩短。

改进的时序概率比检验在飞行控制系统故障检测中的应用

用基于模型的方法获取故障状态下的系统残差,并用一种改进的时序概率比检验进行残差判决,缩短了残差判决的时间。仿真结果表明该方法可以提高故障检测的实时性。