气动执行器故障诊断与容错控制的研究进展 - 自动化仪表.pdfVIP

《自动化仪表》第 卷第 期 年 月 01 2 0..3 2 气动执行器故障诊断与容错控制的研究进展 !#$% #’ (%%)*+ #, -)./0 12)$,#02* ),3 4#/%),*% 5#,0#/ ’# !,%.6)02* 7*0.)0# ， 师 黎! 费敏锐! ! （上海大学自动化系 ，上海 ###$ ；郑州大学电气学院 ，郑州 %### ） 摘 要 分析了气动执行器的特性和可能发生的故障，及其故障诊断与容错控制难以实现的原因。综述了气动执行器的故障诊断技 术以及容错控制研究的情况。给出了气动执行器故障诊断与容错控制今后的主要研究动向。 关键词 气动执行器 故障诊断 容错控制 现状 进展 !#$%’$ ’() *(+,+*-),./-.*/ 01 23)45+-.* +*-4+-0, +36 -() 1+47-/ 5+8 0**4, +,) +3+789)6 : ’() ,)+/03/ 01 6.11.*47-8 -0 .527)5)3- 1+47- 6.+;30/-.*/ +36 -07),+3*) *03-,07 +7/0 6./*4//)6 : ’() -)*(3070;.)/ 01 1+47- 6.+;30/-.*/ 01 23)45+-.* +*-4+-0,/ +36 /.-4+-.03 01 -07),+3*) *03-,07 +,) 6)/*,.)6 *052,)()3= /.)78 : ’() 5+?0, 6))702.3; -,)36 03 1+4.- 6.+;30/-.*/ +36 -07),+3*) *03-,07 01 23)45+-.* +*-4+-.* +*-4+-0,/ ./ ;.)3 : ()* +,%-# @3)45+-.* +*-4+-0, A+47- 6.+;30/-.*/ ’07),+3*) *03-,07 B4,,)3- /-+-4/ @,0;,)// 高，智能故障诊断的研究受到高度重视。执行器的可 . 引言 靠性是事关许多设备能否安全生产的关键问题。一个 所谓执行器，就是接受来自控制器的控制信号， 灵敏的故障诊断系统可以有效地监测和确定故障的发 作用于被控对象以调节被控量，保证系统的镇定和实 生，迅速报告异常操作状况，以避免故障恶化和毁灭性 现良好的性能指标。执行器是人们对工业过程实施 灾难的发生，并且能根据获得的故障信息，采用相应控 控制的终端设备，直接关系到生产过程的安全和可靠 制策略来实现对故障的容错控制，以降低故障的发生， 工作。由于大多数执行器都是工作在恶劣的环境下， 从而减少故障造成的损失。由于受非线性对象建模方 例如在高温、高压、强腐蚀、强干扰等，执行器的故障 法和理论的限制，非线性系统分析和控制理论的制约， 会引起生产过程停顿，甚至可能造成严重灾难。因 非线性系统的故障诊断与容错控制是目前故障诊断与 此，执行器的可靠性对整个系统的安全生产和稳定工 容错控制研究的难点和热点问题。气动执行器由于本 作起着至关重要的作用。气动执行器作为执行器中 身结构和材料的问题，存在固有的非线性、时滞、参数 最重要的一种，通常用于控制流体、气体和泥浆的流 漂移、静摩擦与动摩擦以及机械起始回程误差等特性。 量。气动执行器具有的突出优点是： 价格低廉； 因此，气动执行器