基于优化自适应阈值的非线性机电系统传感器故障检测和主动容错控制

针对具有参数不确定性和传感器故障的非线性机电系统,提出一种基于优化自适应阈值和故障重构策略的主动容错控制方法。首先,利用线性分式变换理论对存在参数不确定性的非线性机电系统进行建模,并提出基于粒子群优化算法的优化自适应阈值以提高参数不确定条件下的故障检测性能。其次,通过解析冗余关系推导出系统的动力学方程,并提出一种基于递归终端滑模的跟踪控制策略,以实现系统健康状态下的负载位置跟踪。当系统发生故障时,构建自适应滑模观测器进行传感器故障重构,根据重构结果设计自适应主动容错控制律,并利用故障检测结果进行控制律的实时切换。实验结果表明,所提出的故障检测和主动容错控制方法能在0.06 s内准确的实现传感器故障检测和容错控制,验证了该方法的可行性。

基于键合图的非线性机电系统故障诊断方法研究

为了提高非线性机电系统的安全性和可靠性,提出了一种基于非线性键合图模型的实时故障诊断方法。基于建立的考虑了Stribeck摩擦的机电系统键合图模型对系统进行故障诊断;通过结合独立和非独立解析冗余关系构建联合故障特征矩阵的方法,来提高被监测系统在多故障条件下的故障隔离能力;最后通过非线性机电系统试验平台验证了建立的键合图模型的有效性和故障诊断方法的可行性。

非线性机电系统数学建模的联结方法构架

随着科技的发展,传统的数学建模方法已经失去了通用性,因此,发展数学模型的通用性已经成为了社会发展的需求,我们在传统的机电系统数学建模的基础上,将数学建模存在的优点进行加工,并将缺点进行分析,从而将位移连接,速度连接和加速度连接相结合,研究出一套通用的数学建模联结方法,这种方法将联结理论从线性系统转化到非线性系统。非线性机电系统数学建模联结方法能够避免传统数学建模中出现的严重偏微分运算。使非线性机电系统数学建模变得简单易行。