考虑多类型故障的多缸液压机鲁棒容错滑模控制
2021-03-19何浩成
化工自动化及仪表 2021年1期
关键词:故障
贾 超 何浩成
(1.天津理工大学电气电子工程学院;2.天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室)
当今,电液伺服系统在航空航天、船舶控制、机器人技术以及武器制造等领域得到了日益广泛的应用[1~4]。 多缸液压机由于具有结构特性优势,对其控制策略的研究也越来越多[5~7]。 由于多缸液压机具有过驱动特性,因此为系统的容错控制提供了很大的设计空间。 容错能力是考察过驱动系统稳定性和可靠性的重要方面,能够使系统部件在发生故障的情况下最大限度地满足期望的控制特性,因此开展相关研究至关重要[8,9]。
文献[10~12]分析了飞机等液压系统中由于液压缸泄漏等原因导致的执行器效能下降、中断及卡死等故障, 此类故障在液压机中也可能发生。 对于故障状态下的容错控制问题,文献[13]对一类带有螺旋桨故障的船舶动力定位系统展开了研究,文献[9]对一类考虑执行器故障的多旋翼直升机系统展开了研究,文献[14]对一类考虑执行器故障的航天器姿态稳定控制系统展开了研究,但目前针对具有冗余特性的多缸液压机容错控制方法的研究还较为少见。
受文献[9,13,14]的启发,笔者以一类多缸液压机为研究对象,在建模过程中引入多类故障模型信息,并基于Lyapunov稳定性理论,提出了一种多缸液压机滑模自适应容错控制策略,给出了严格的稳定性证明。 当执行器发生故障时,通过自适应机制在线估计故障信息,有效避免了故障信息检测模块误报所造成的影响,提高了多缸液压机的容错能力。……
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