执行器故障

摘要： 针对事件触发机制条件下具有执行器加性与乘性故障的领导-跟随线性多智能体系统的容错一致性问题,文中综合利用自适应控制思想和李雅普诺夫函数的方法对其进行研究。根据多智能体系统的拓扑结构建立集跟随多智能体执行器故障与事件触发机制于一体的闭环系统数学模型;基于自适应思想设计自适应容错控制律,以实现跟随多智能体节点执行器故障的主动容错控制;通过引入事件触发机制对传输信号进行筛选,以节约网络资源,并通过仿真算例验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要： 针对含有执行器失效的不确定性风力发电系统,采用切换控制方法对其进行了研究。根据此类系统的工作模式和工作状态,将执行器的失效和恢复正常看做是两个事件交替切换的系统;采用切换式控制在执行器故障期间停止有效控制,在执行器恢复良好后施加控制信号。对含有执行器最大失效率和不确定性外部干扰的系统,通过利用H;性能指标和切换控制原理设计出系统的鲁棒控制器;对双馈电机风力发电系统进行了研究,用以证明提出方法的有效性。

摘要： 为提高执行器故障时车辆在复杂工况下运行的稳定性,针对不确定车辆电子稳定控制系统设计基于观测器的故障重构策略.考虑系统中的不确定因素,建立双输入双输出四轮转向系统车辆数学模型.构造增广系统,利用李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式技术获得观测器增益矩阵.通过MATLAB/Simulink和Carsim联合仿真验证该方法的有效性.结果表明:在故障发生时,观测器的状态估计值与真实值之间存在一定偏差,但很快能够跟踪上车辆的实际运行状态,实现故障诊断的目的.与前轮转向系统相比,四轮转向系统能够显著增强高速运行时车辆的稳定性和安全性.

摘要： 本文针对因多重不确定执行器故障而引起系统动态突变的非线性系统,设计了一种基于多模型切换的自适应执行器故障补偿控制策略,以提高系统应对动态突变的能力,同时实现不确定执行器故障的快速精确补偿.针对执行器故障模式的不确定性问题,采用基于多模型的参数估计方法,设计了自适应控制器组;基于最优性能指标函数,提出了一种控制切换机制,以选择最佳的自适应控制器作为当前的控制器,从而实现期望的故障补偿控制.所设计的多模型自适应控制策略,可以保证所有闭环系统信号有界,且在出现有限数量的不确定性执行器故障情况下,系统输出渐近跟踪所选择的参考系统输出;同时,当系统中出现持续间歇性执行器故障时,此方法可以保证系统的输出跟踪误差是平均小的.最后,本文基于飞行器动力学模型,进行仿真研究,验证了所设计的自适应故障补偿策略的有效性.

摘要： 针对三自由度直升机系统,研究了基于自适应观测器的故障估计问题。首先,建立了三自由度直升机的非线性模型,研究了基于比例型自适应观测器的故障估计方法;进一步,为了提高三自由度直升机系统故障估计的动态性能,构造了比例-微分型自适应观测器;通过引入H∞性能保证了所提出的故障估计方法的鲁棒性,并且利用线性矩阵不等式计算观测器增益;最后,通过三自由度直升机仿真系统对所设计的故障观测器进行仿真验证。结果表明,与比例型自适应观测器相比,比例-微分型自适应观测器具有更好的故障估计精度和速度。

摘要： 针对实际海洋环境下,无人帆船在艏向跟踪控制任务中存在的模型参数未知、控制输入频繁抖振和执行器磨损等问题,提出一种考虑执行器故障的无人帆船事件触发控制算法。首先,采用径向基函数神经网络(radius based function neural networks, RBF-NNs)对系统的未知模型参数进行在线逼近。其次,在无人帆船艏向数学模型中引入执行器故障模型,并且在艏向控制器设计中考虑帆结构造成的转船力矩,设计基于事件触发机制的艏向控制律来减少控制输入的频繁抖振和执行器磨损。最后,通过李雅普诺夫稳定性判据证明了所提控制算法满足半全局一致有界(semi-global uniform ultimate bounded, SGUUB)稳定。数值仿真结果表明,相比于传统的艏向控制算法,所提算法能够在保证艏向控制性能的基础上,极大地降低控制输入的频繁抖振和减少执行器的磨损。

摘要： 为了提高四旋翼无人机(UAV)在遇到执行器故障和干扰时的稳定性,通过引入误差积分信号和动态因子,提出一种改进的积分反演容错控制方法。建立四旋翼UAV的动力学方程,并将其分解成高度、滚转、俯仰和偏航四个回路,给出执行器故障模型,将提出的改进控制方法应用在四个回路的控制律设计过程中,大幅提高了系统的容错性能。通过对比仿真实验结果表明:提出的改进积分反演容错控制律实现了对指令信号的快速响应和准确跟踪,有效改善了系统的动态性能和稳态性能,可实现包容执行器故障和干扰的四旋翼UAV稳定安全飞行。

摘要： 本文采用自抗扰控制器对同时具有外界扰动和执行器故障的四旋翼无人机进行控制,在此基础上,设计状态观测器来检测执行器故障,再根据故障检测信息,设计控制量分配算法对未发生故障的执行器进行重新分配并产生新的驱动力,以此实现执行器故障容错控制和性能优化控制。最后通过MATLAB/SIMULINK纯数字仿真,对所设计的容错控制算法进行仿真验证。

摘要： 针对往复式压缩机气量调节系统中存在的执行器失效、偏移等问题,提出一种基于滑模变结构容错控制的自适应自愈调控方法。首先,通过推导气量调节系统的热力学公式,得到输出缓冲罐压力与可调负荷之间的非线性状态空间方程;然后,通过引入自适应控制参数在线调节控制器输出,在确保设定值跟踪性能的前提下提高其对外部干扰和执行器故障的鲁棒性;随后基于Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性;最后通过数值仿真验证了所提的自适应滑模控制策略能够有效地对执行器故障工况下的往复式压缩机气量调节系统进行自愈调控,为系统的稳定性和鲁棒性提供保障。

摘要： 针对高速列车受到执行器故障、输出幅值和变化率饱和等执行器性能约束,模型参数不确定性,以及附加阻力干扰等影响下的跟踪控制问题,设计了一种鲁棒容错跟踪控制算法。首先,基于双曲正切函数构造的辅助系统,构建了高速列车的增广速度跟踪控制模型;其次,为避免控制器中出现虚拟控制信号的一阶导数,采用动态面方法并结合自适应控制技术,设计了高速列车的容错跟踪控制器,基于Lyapunov函数对控制器的稳定性进行了分析;最后,对设计的容错跟踪控制算法进行了仿真验证。仿真结果表明,控制输入及其变化率均满足所设置饱和约束的要求;列车运行中的暂态速度和位移跟踪误差分别在0.016 m/s和0.003 m范围内,从而验证了所设计控制器的良好容错跟踪性能。

摘要： 考虑了同时存在执行器故障以及外部扰动下领航一跟随多智能体系统的容错一致性问题,其中,执行器故障由执行器增益变化来刻画;针对可能的执行器故障,设计具有自适应增益的补偿控制律,并与标称控制律共同作用来实现容错一致性,在进行增益系数以及控制律设计中,均采用相对输出信息而非相对状态信息;通过分析闭环跟踪误差系统的渐近稳定性,给出原来多智能体系统实现容错一致性所需满足的条件.结果表明,在未知扰动以及领航者输入范数满足一定条件下,通过适当选择参数可以实现容错一致性的目标.最后,采用数值仿真验证了所得结果的有效性.

摘要： 针对自由漂浮空间机器人的执行器故障问题,提出一种基于自适应模糊系统的分散被动容错控制方法.这种方法将自由漂浮空间机器人的动力学描述为一个交联子系统的集合,子系统控制器由自适应模糊系统和鲁棒控制项组成.控制器设计不需要机器人的动力学模型,在执行机构发生故障的情况下,把失效因子整合到子系统动力学模型中,采用模糊逻辑系统逼近子系统动力学模型.控制器设计采用间接自适应方法,子系统控制器的自适应参数更新律基于Lyapunov稳定性理论设计,保证了系统的稳定性和H∞跟踪性能.数值仿真结果表明,在发生故障的情况下,自适应控制算法可以保证系统的渐近稳定,执行机构的跟踪误差均小于0.005弧度.

摘要： 针对具有执行器故障和状态时滞的间歇过程,主要考虑输出反馈与迭代学习控制相结合,即复合迭代学习可靠保性能控制器设计问题,将具有时滞的故障系统转化为等价的2D-FM模型的时滞系统,在等价模型基础上,提出了基于2D动态输出反馈的鲁棒迭代学习可靠保性能控制策略,建立了依赖于时滞、确保系统稳定且具有最优性能的充分条件,并提出具有拓展学习信息的鲁棒迭代学习容错保性能控制的优化设计算法,同时,考虑了时滞对系统稳定性及性能的影响,实现了当系统发生执行器失效故障且在故障允许范围内时闭环系统的平稳运行,并具有最优的控制性能.另外,以注射成型过程保压段的喷嘴压力设计控制律为例验证了所提方法的有效性.

摘要： 本文研究了具有多源干扰和执行器故障的连续Markovian跳跃系统基于干扰观测器和故障诊断观测器的鲁棒容错控制问题.目的是构建依赖于系统模态的观测器和容错控制器,使得闭环系统是随机稳定的且具有H∞干扰抑制性能.通过选取合适的随机Lyapunov函数,利用线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了该容错控制器存在的条件.最后数值仿真表明本文所提方法的有效性.

摘要： 研究了一类随机时变多机编队系统执行器故障下的协同容错控制问题.通过求解两组耦合的反向递推Riccati方程,得到适当的分布式协同容错控制律,使得该多机编队系统的协同跟踪误差在有限时间域[O,T]内有界,并且满足预定的H∞和H2性能指标约束.仿真结果验证了所提方法的有效性.

摘要： 文章根据近空间飞行器再入阶段模型,通过平衡点处线性化,综合了非线性模型预测控制和线性状态反馈控制的优点设计出一类新型的控制器,并且利用观测器得到的故障向量与给定的指令解算出参考控制输入,共同构成控制律,使系统在出现执行器故障的情况下也能够很好的跟踪给定的指令.设计结果利用X-33 模型进行仿真验证.

摘要： 针对以往研究的连续系统中没有同事考虑多个滞后和执行器故障的情况，对带有多个状态滞后的连续系统进行了研究，通过理论分析得出了这类系统渐近稳定且扩展严格正实的充分条件。在此基础上，对这类系统存在不确定性及执行器故障都是渐近稳定和扩展严格正实的。最后，通过实例分析，说明所提出的正实控制设计方法是可行、有效的。

摘要： 针对一类离散多输入多输出(MIMO)严格反馈系统,提出了基于神经网络的输出反馈容错控制.由于讨论的执行器的故障类型有失效和卡死两种情况,提出了比例驱动方法,可将这两种故障类型恰当地表出并便于控制器的设计;同时,由于此类多输入多输出系统不满足匹配条件,通过引入预测控制设计方法,可以克服这一缺陷.考虑到系统中的函数是未知的,利用神经网络具有逼近任意连续函数到任意精度的原理来估计该未知函数,由此证明了本文所提出的方法可以使得系统的所有参数及实际容错控制律均一致最终有界.通过MATLAB实验仿真,有效地验证了此方法的合理性.

摘要： 针对一类离散多输入多输出(MIMO)严格反馈系统,提出了基于神经网络的输出反馈容错控制.由于讨论的执行器的故障类型有失效和卡死两种情况,提出了比例驱动方法,可将这两种故障类型恰当地表出并便于控制器的设计;同时,由于此类多输入多输出系统不满足匹配条件,通过引入预测控制设计方法,可以克服这一缺陷.考虑到系统中的函数是未知的,利用神经网络具有逼近任意连续函数到任意精度的原理来估计该未知函数,由此证明了本文所提出的方法可以使得系统的所有参数及实际容错控制律均一致最终有界.通过MATLAB实验仿真,有效地验证了此方法的合理性.

摘要： 针对一类离散多输入多输出(MIMO)严格反馈系统,提出了基于神经网络的输出反馈容错控制.由于讨论的执行器的故障类型有失效和卡死两种情况,提出了比例驱动方法,可将这两种故障类型恰当地表出并便于控制器的设计;同时,由于此类多输入多输出系统不满足匹配条件,通过引入预测控制设计方法,可以克服这一缺陷.考虑到系统中的函数是未知的,利用神经网络具有逼近任意连续函数到任意精度的原理来估计该未知函数,由此证明了本文所提出的方法可以使得系统的所有参数及实际容错控制律均一致最终有界.通过MATLAB实验仿真,有效地验证了此方法的合理性.

摘要： 本发明涉及一种用于机动车辆的促动器，所述促动器具有：壳体；电磁的驱动装置，所述驱动装置具有定子和相对于所述定子能旋转的转子，其中所述转子经由转换单元与触发元件连接，其中所述转换单元将所述转子的转动运动转换为所述触发元件的平移运动；和与所述驱动装置电连接的、控制所述驱动装置的电子的控制单元，其中，所述驱动装置至少在朝向所述控制单元的一侧上具有由电绝缘材料构成的注塑包封件。

摘要： 公开了顺应式末端执行器(100)、包括顺应式末端执行器(100)的机器人以及利用顺应式末端执行器的方法。机器人包括机器人臂和顺应式末端执行器(100)。顺应式末端执行器(100)包括基部(110)、固定地耦接至基部(110)的颚板(120)、部件接合表面(130)以及枢转结构(140)。枢转结构(140)在部件接合表面(130)与颚板(120)之间延伸并且配置为允许部件接合表面(130)围绕单个枢转轴(150)相对于颚板(120)受限地旋转。方法包括：利用机器人的视觉系统(40)定位装置(90)；利用视觉系统(40)定位部件(80)；利用顺应式末端执行器(100)夹持部件(80)；相对于装置(90)放置定位部件(80)；以及使部件(80)操作地附接至装置(90)。

摘要： 本发明涉及一种执行器(1)，其设计用于将电子信号转换成机械运动，该执行器具有用于排除功能故障——例如卡住——的脱离功能，其中，设置有一装置，用于在脱离功能被激活的情况下向执行器(1)输送被提高的电压。

摘要： 本发明提供了一种电动执行器堵转故障控制方法，包括：获取阀门实际转动角度信息；判断所述阀门实际转动角度α1和阀门转动指令角度α2之间的差值的绝对值是否大于预设差值β；其中，当判断所述阀门实际转动角度α1和阀门转动指令角度α2的差值的绝对值大于所述预设差值β时，判断所述电动执行器为堵转，并记录阀门转动方向；当判断所述阀门实际转动角度α1和阀门转动指令角度α2的差值的绝对值小于等于所述预设差值β时，判断所述电动执行器正常。本发明实施例用于提高电动执行器检测是否处于堵转的准确度。

摘要： 本发明涉及一种机动车(1)的执行器(4)的运作方法，该执行器(4)具有伺服驱动器(6)和信号输入端(7)。伺服驱动器(6)根据经由信号输入端(7)接收的额定值和执行器(4)中存储的阈值来运作以将执行器(4)的实际值调整到额定值，其中，当额定值超出阈值定义的执行器(4)运作范围，则将阈值设置为等于额定值。本发明还涉及一种机动车的执行器(4)以及一种机动车(1)的执行器(4)与控制器(3)装置(2)的运作方法。

摘要： 本发明涉及一种用于机动车辆的促动器，所述促动器具有：壳体；电磁的驱动装置，所述驱动装置具有定子和相对于所述定子能旋转的转子，其中所述转子经由转换单元与触发元件连接，其中所述转换单元将所述转子的转动运动转换为所述触发元件的平移运动；和与所述驱动装置电连接的、控制所述驱动装置的电子的控制单元，其中，所述驱动装置至少在朝向所述控制单元的一侧上具有由电绝缘材料构成的注塑包封件。

摘要： 一种根据本发明的用于使机器人的末端执行器(14)在一末端执行器姿势与另一末端执行器姿势之间转移的方法，特别是根据控制‑操作模式的激活，对于机器人的至少一个轴(q1)，特别是提前地，针对在一末端执行器姿势与另一末端执行器姿势之间的转移以及在一末端执行器姿势与一系列其它的末端执行器姿势之间的多个转移，预先设定(S30)该轴的位置的相同的、统一的进程(q1(s))。对于机器人的至少一个另外的轴(12，13)，特别是在转移过程中，对于在一末端执行器姿势与另一末端执行器姿势之间的转移以及在一末端执行器姿势与至少一个另外的末端执行器姿势之间的转移，命令(S50)该另外的轴的位置的不同进程。

摘要： 本发明涉及用于执行器(50)、特别是提升柱的传感器系统(1)；具有这样的传感器系统(1)的执行器(50)，具有这样的执行器(50)的移动式X射线系统(60)以及用于使执行器(50)的执行器部件(3)运动的方法，该执行器部件相对执行器底座(12，13)可运动地支承。在此，力传感器(2)设置用于检测作用到执行器部件(3)上的总力(Fl)。加速度传感器(4)设置用于检测执行器部件(3)的加速度(a)。根据本发明，传感器系统(1)具有处理设备(5)，该处理设备设置用于，基于检测到的总力(Fl)和检测到的加速度(a)对所述执行器(50)的用于使执行器部件(3)运动的驱动装置(6)进行控制。

摘要： 用于校准用于液压的主单元的螺杆执行器的绝对位移测量装置的方法，其中螺杆执行器具有两个测量磁体，其中第二测量磁体最多将可忽略的影响施加给第一角度测量信号，使得第一角度测量信号是单义的，并且其中第一测量磁体影响第二角度测量信号，使得第二角度测量信号是非单义的，其中所述方法至少具有下述步骤：a.在驱动螺杆每转一整圈时，第一测量磁体的唯一的第一角度位置定义成螺线变换，b.在存在至少一次螺线变换时，检测第二角度测量信号；c.将第二角度测量信号存储作为与至少一次存在的螺线变换相关联的校准值，其中尤其借助于在螺杆螺母的平移的绝对位移位置和相应的螺纹线之间的机械关联基于单义确定的当前的螺纹线来确定螺杆螺母的平移的绝对位移位置。借助在此提出的方法和设备可行的是，在无需耗费的绝对位移传感器的情况下确定绝对位移位置。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟执行器的气垫船执行器故障处理方法，包括以下几个步骤，步骤一：传感器采集气垫船的位置和艏向信息；步骤二：求取传感器采集的当前位置与期望位置的偏差，采用鲁棒自适应滑膜控制方法，得到标称控制信号，传送给执行器；步骤三：进行执行器故障诊断，如果执行器没有发生故障，执行器响应标称控制指令；如果执行器发生故障，利用虚拟执行器对标称控制信号进行重构，得到重构后的控制信号，传送给当前执行器。本发明利用滑模控制具有鲁棒性的特点消除不确定性的影响，同时具有虚拟执行器不改变标称控制器结构和参数的特点，有效提高了气垫船发生执行器故障后的安全性能和作业能力。