1、控制系统的故障诊断及容错控制简介,故障诊断 容错控制 神经网络用于故障诊断和容错控制,方法分为离线、在线诊断两种 离线:独立于被控系统和自控系统之外,由操作和维修人员处理 在线:与被控系统和自控系统组成一体,由计算机完成 步骤 方法,故障建模:信息和输入输出数据为基础进行,模型由数学、物理两种 故障检测:系统的特征参数和运行状态用仪表或传感器检测,以判断系统是否发生意外或故障 故障分离:根据测量值偏离正常值的情况,确定故障的部位 故障评价:判断故障发生的原因、程度、及其影响的大小 故障修复:根据故障情况,提高相应对策及措施消除故障,包括软件或硬件的补偿,基于数学模型的故障诊断 参数估计法:运动
2、方程的系统参数向量表示,参数为系统性能指标,根据系统参数估计值与正常值的偏差数值可判断此故障,适用于渐变性、突变性故障 。 状态估计法:系统状态、观测方程的残差序列差值判断故障,适用于突变性故障。 基于物理模型的故障诊断:以物理量为模实现故障诊断与分离。 冗余方式:多数测量方式、信息冗余方式(可用仪表)。 模型识别:建立故障模式、测量值与之比较。 专家系统诊断方法:知识库+推理,有效方法。,采取一些措施使得系统在性能误差允许的范围内维持系统的正常运行,三种形式 系统重构:系统中某一部分发生故障时,其它部件代替其工作。 解析冗余:利用测量与控制的关系,在某一部件故障时,其它部件参数组合代替失效部
3、件担负的任务。 设计变量:对某些参数留有余地,使其变化不影响正常工作。,故障诊断:常用NN有ART、Hopfield、BP网络、BAM等 基本思想是:ART、BAM等、采用模式识别方法,将故障模式作为网络的学习样本,学习后,出现类似故障的数学模型,以次判断是否出现故障。 BP网方法:可建立故障的数学模型,依次判断是否出现故障。在传感器失效时NL系统 一种容错控制方法,在传感器失效时:时为故障,结论:2hr左右,精度比FISE最近领域性好,系统2I20系统Fy两个传感器故障,正常时=0正常运行时,NN估计A,B,C,NN为,A稳定时,K足够大时 容错控制做法,做法:传感器有效时NN在线训练失效时,检测诊断后清除,NN中断训练,输出 利用 工作控制,传感器恢复,NN有训练 在线学习方法,