本文分別以潛艇垂直面運動和三維空間運動控制系統(tǒng)模型為研究對象,設(shè)計了潛艇控制系統(tǒng)的故障診斷與主動容錯控制及其半物理仿真方案,主要包含潛艇垂直面運動的自適應(yīng)H∞狀態(tài)反饋容錯控制方法設(shè)計及其半物理仿真實現(xiàn)和潛艇三維空間運動的自適應(yīng)魯棒H∞容錯控制方法設(shè)計及其半物理仿真實現(xiàn)兩個部分。在潛艇垂直面運動的主動容錯控制及其半物理仿真方案設(shè)計中。首先,選取ZHYCS-F電液伺服控制臺的兩個伺服閥缸分別作為潛艇的艏舵和艉舵,通過工業(yè)控制及通訊技術(shù),將其與考慮故障情形的潛艇垂直面運動控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型相結(jié)合構(gòu)成半物理仿真系統(tǒng);其次,設(shè)計一個未知干擾輸入的故障觀測器,并采用嚴(yán)格正實Lyapunov方法設(shè)計故障參數(shù)跟蹤律來估計未知故障參數(shù),再根據(jù)故障估計參數(shù)設(shè)計一個自適應(yīng)H∞狀態(tài)反饋容錯控制器;最后,通過三組半物理仿真實驗證實了所提出的主動容錯控制方案對潛艇垂直面運動實現(xiàn)了有效的故障診斷與容錯控制。在潛艇三維空間運動的主動容錯控制及其半物理仿真方案設(shè)計中。首先,選取ZHYCS-F電液伺服控制臺的三個伺服閥缸分別作為潛艇的艏舵、艉舵和方向舵,并在三個舵上分別加裝一套超聲波輔助測量自檢測裝置,通過工業(yè)控制及通訊技... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１故障診斷方法分類??

錯控制分為主動容錯控制和被動容錯控制兩類１＾。但從實際應(yīng)用中來看，不管是哪??種容錯控制方法，都是以控制系統(tǒng)本身已具有必要的硬件冗余為基礎(chǔ)的［２１］。根據(jù)Ｌｉｕ??在文獻(xiàn)中對容錯控制方法的分類總結(jié)Ａ容錯控制方法可表述為圖１－２所示。??５??

第九小節(jié)為本章小結(jié)。??３．２潛艇垂直面運動主動容錯控制系統(tǒng)設(shè)計方案??本章所設(shè)計的潛艇垂直面運動的主動容錯控制系統(tǒng)方案如下圖３－１所示：??容馳継??一?、—／Ｆ—ｙ?Ｉ?－?Ｉ?ｖ＾??Ｉ???Ｉ??（￣＼?！?Ｉ?ｆ?zhèn)鞲衅?１??！＿??？」??潛艇控制系統(tǒng)??圖３－１垂直面運動的主動容錯控制系統(tǒng)方案結(jié)構(gòu)??設(shè)計方案主要包含兩大部分。一部分為實際潛艇舵系統(tǒng)部分，該部分以ＺＨＹＣＳ－Ｆ??電液伺服控制臺作為潛艇的舵系統(tǒng)，并選取其中兩個伺服閥液壓缸分別作為潛艇的??艏舵和艉舵，以液壓缸的運動來模擬潛艇實際操舵。以西門子Ｓ７－３００ＰＬＣ作為控制??器，西門子?ＷｉｎＣＣ（Ｗｉｎｄｏｗｓ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｃｅｎｔｅｒ）作為上位機(jī)，通過?ＭＰＩ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ?Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）??方式進(jìn)行通訊，下發(fā)控制命令給ＰＬＣ控制器，ＰＬＣ控制器采用帶死區(qū)整定的ＰＩＤ控??制算法控制潛艇舵系統(tǒng)運行。另一部分為艏艉舵雙輸入的潛艇垂直面運動數(shù)學(xué)模型，??該部分中，首先對潛艇垂直面運動情形做受力分析得到非線性運動方程，再通過線??性化得到潛艇垂直面運動的狀態(tài)空間表達(dá)


本文編號：2896033