面向极端制造装备的液压巨系统的容错技术研究

发布时间：2020-06-22 17:32

【摘要】： 随着现代科技的发展,工业设备日趋复杂,自动化程度也越来越高,我国发展中的数万吨级模锻装备、航天运载工程以及新一代高效节能冶金流程装备,都包含有液压巨系统,其具高压大流量、控制系统庞大复杂等特性,这类系统一旦出现事故则可能会造成人员和财产的巨大损失,因此,切实保障液压巨系统运行时的可靠性、安全性,具有十分重要的意义。液压巨系统的结构复杂,可能存在着时变参数以及因外界干扰引起的不确定性,使得系统的动态特性非常的复杂,一般情况下很难建立系统的精确模型,所以不能采用传统基于模型的方法来设计控制器。本文以液压巨系统关键回路中应用的电液伺服控制系统为控制对象,分析其故障特点,对模糊神经网络控制策略的应用进行了深入的探索。构建模糊神经网络作为在线的控制辨识器,以能动态的跟踪系统的模型变化状况,在此基础上利用PID自适应控制策略设计控制器,补偿系统非线性和不确定性对系统造成的损失。本文并不是简单的利用神经网络的非线性逼近能力,而且综合了模糊控制技术的模糊化接口、去模糊化接口等,实现知识库的构建,并且避免了神经网络的“黑箱”工作模式,实现系统的智能容错控制。传统的容错控制方法在液压巨系统中的应用还存在着一定的局限性,所以本文提出了一种新型的液压容错控制方法,即“流体故障知识岛”方法。不同于传统的硬容错控制方法,“流体故障知识岛”对控制器进行结构上的创新,设计先导级信息感知单元,能感知系统的流体信息并进行逻辑处理,将结果直接用于推动主功率级的避障控制,在此基础上实现具有“安全模式”的液压容错控制单元。该方法的应用可以解决液压巨系统的整体容错问题,并且能最大限度的简化液压系统结构。本文的目的旨在将前沿的容错控制理论应用到液压巨系统的设计实践中,以提高其可靠性,避免因微小可靠故障停机而造成设备损坏,或因突发事故引起停机检修等各种经济损失,因此,本文的容错控制研究有着较为重要的现实意义。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH137
【图文】：

容错控制系统结构图

控制系统结构图,控制器

则进入停机状态，避免因故障带来的更严重后果。1 常规 PID 控制器工作原理PID(Proportional，Integral and Differential)控制是最早发展起来的控制策它以算法简单、鲁棒性好、可靠性高等优点而被广泛应用于工业过程控控制系统主要由控制器和被控对象所组成,而控制器则由比例、积分、环节组成，其系统结构如图 3.7 所示。比例

【参考文献】