双电机同步驱动伺服系统故障诊断与容错控制

发布时间：2018-02-07 16:02

  本文关键词： 容错控制 故障诊断 双电机 执行器失效 自适应滑模控制　出处：《控制理论与应用》2014年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：本文针对双电机同步驱动伺服系统中执行器失效会导致系统性能下降甚至失稳的情况,提出了一种基于自适应滑模的故障诊断和容错控制策略.该方法通过设计各电机转速的自适应滑模状态观测器,在线估计各执行器的失效因子:当单个执行器部分失效时,通过自适应的方法调整控制器增益;当单个执行器全部失效时,重构系统的控制律.对于系统中存在非匹配不确定项的情况,提出在期望虚拟信号中引入基于扩张状态观测器的补偿项抑制方案;利用Lyapunov理论证明了闭环系统在正常和故障状况下的稳定性以及观测器的收敛性;仿真结果表明,所设计的控制策略能保证系统稳定跟踪指令信号,在单个执行器失效的情况下系统跟踪性能基本不下降.
[Abstract]:In this paper, the failure of actuator will lead to the deterioration of system performance and even instability in the servo system with synchronous drive of double motors. A fault diagnosis and fault-tolerant control strategy based on adaptive sliding mode is proposed. By designing an adaptive sliding mode state observer for each motor speed, the failure factor of each actuator is estimated online: when a single actuator is partially invalid, The controller gain is adjusted by adaptive method. When a single actuator fails, the control law of the system is reconstructed. An extended state observer based compensation suppression scheme is proposed for expected virtual signals. The stability of the closed-loop system under normal and fault conditions and the convergence of the observer are proved by using Lyapunov theory. The simulation results show that, The designed control strategy can ensure the stable tracking command signal of the system, and the tracking performance of the system does not decline when a single actuator fails.
【作者单位】： 南京理工大学自动化学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61074023) 江苏省研究生科研创新资助项目(CXLX11-0256) 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金资助项目(GZKF-2012-03)
【分类号】：TM301.2

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1494766