間歇式反應(yīng)釜的故障診斷及容錯控制設(shè)計.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加和人們對系統(tǒng)性能指標要求的提高，系統(tǒng)的可靠性，可維護性和容錯性受到了人們越來越多的重視。由此，故障檢測及容錯控制方法在近二十年一直作為控制界的研究熱點，取得了顯著的成果。 本文從研究間歇式反應(yīng)釜釜內(nèi)溫度控制出發(fā)，對于采用串級控制方式控制反應(yīng)釜的釜內(nèi)溫度在主傳感器失效的情況下，對其進行了深入的故障診斷及容錯控制的研究，主要進行了以下幾方面的研究工作。 1)進行了利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立反應(yīng)釜控

2、制回路的故障診斷系統(tǒng)的研究。為了保證網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的完備性，本文從求取對象系統(tǒng)故障樹最小割集入手，通過系統(tǒng)故障模式獲取訓(xùn)練樣本。另外，考慮到復(fù)雜大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)教師數(shù)據(jù)整理困難，學(xué)習(xí)精度和學(xué)習(xí)效率低下等問題。本文采用了復(fù)合模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了反應(yīng)釜的故障診斷系統(tǒng)。 2)提出了一種基于輔助模型的最小二乘算法，對反應(yīng)釜進行數(shù)學(xué)建模研究。論文根據(jù)對象的特點確定了模型結(jié)構(gòu)，利用輔助模型來估算冷卻水溫度、冷卻水流量和夾套溫度對釜溫的影響，最后

3、利用最小二乘法進行參數(shù)辨識完成了對象系統(tǒng)的模型建立。該方法克服了標準最小二乘法由于無法辨識模型中未知中間變量而無法進行建模的困難，經(jīng)Matlab對系統(tǒng)模型進行仿真，模型輸出基本與實際輸出符合，為對系統(tǒng)進行進一步的容錯控制墊定了基礎(chǔ)。 3)利用所得的數(shù)學(xué)模型采用信號重構(gòu)的方式設(shè)計了對象反應(yīng)釜在控制系統(tǒng)主傳感器失效時控制重構(gòu)的容錯控制方案。在故障檢測單元激勵下，利用數(shù)學(xué)模型估算的輸出值取代主傳感器的輸出反饋回控制器，保證系統(tǒng)仍然可以