專利名稱：一種智能分步容錯控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)容錯控制方法，特別涉及一種大型船舶航向/航跡控制 系統(tǒng)智能容錯控制的方法。
背景技術：
容錯控制(Fault Tolerant Control—FTC)是伴隨著基于解析冗余的故障診斷技 術的發(fā)展而發(fā)展起來的。最早可以追溯到1971年，以Nieder Linski提出完整性控制的新 概念為標志。美國空軍從70年代起就不斷投入巨資支持容錯控制的發(fā)展，力求開發(fā)出具有 高度容錯能力的戰(zhàn)斗機，甚至在多個翼面受損時，也能夠保持戰(zhàn)斗機的生存能力。目前，容錯方法基本還是采用單一的被動容錯或者主動容錯方式。故障按部件類 型可分為五大類檢測元件，變送器，執(zhí)行器，控制器，控制過程本身。隨著計算機控制和可 編程微控制器的推廣和普及，控制單元主要采用時間冗余，軟件冗余方式容錯，另外，可以 對幾個控制回路合備一個備份控制器，分攤到儀表的費用不大，可靠性也大為提高；至于控 制過程本身特性的變化經(jīng)常會遇到，設計出能適應過程參數(shù)在一定范圍內變動的控制算法 進行容錯控制處理?，F(xiàn)今，主要研究檢測元件、變送器、執(zhí)行器三類的容錯控制設計。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種實時性強、控制性能好、實現(xiàn)難度低的智能分步容錯 控制方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的主要包括以下步驟(1)建立故障工況魯棒容錯控制器數(shù)據(jù)庫；(2)調度運行正常工況控制器；(3)循環(huán)檢測判斷信號是否超過閾值；(4)調度運行被動魯棒容錯控制器；(5)診斷出系統(tǒng)具體故障信息；(6)切換為重構容錯控制器；(7)重復步驟(3)。本發(fā)明還可以包括1、所述建立故障工況魯棒容錯控制器數(shù)據(jù)庫是，先根據(jù)各個工況選擇出魯棒容錯 控制器參數(shù)，再采用數(shù)據(jù)表格的方式建立故障工況數(shù)據(jù)庫。2、所述正常工況控制器為基于H2AT的魯棒控制器，控制器參數(shù)為
權利要求
1.一種智能分步容錯控制方法，其特征是(1)建立故障工況魯棒容錯控制器數(shù)據(jù)庫；(2)調度運行正常工況控制器；(3)循環(huán)檢測判斷信號是否超過閾值；(4)調度運行被動魯棒容錯控制器；(5)診斷出系統(tǒng)具體故障信息；(6)切換為重構容錯控制器；(7)重復步驟(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種智能分步容錯控制方法，其特征是所述建立故障工況 魯棒容錯控制器數(shù)據(jù)庫是，先根據(jù)各個工況選擇出魯棒容錯控制器參數(shù)，再采用數(shù)據(jù)表格 的方式建立故障工況數(shù)據(jù)庫。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種智能分步容錯控制方法，其特征是所述正常工況控制 器設計方法為基于H2AT的魯棒控制器。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種智能分步容錯控制方法，其特征是所述循環(huán)檢測判斷 信號是否超過閾值是，設定各個信號的故障閾值大小，采用傳感器實時檢測，檢測信號值與 故障信息表中的數(shù)據(jù)進行實時比對，如超出閾值則認為發(fā)生故障，將故障信息傳送給控制 調度程序。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種智能分步容錯控制方法，其特征是所述的調度運行被 動魯棒容錯控制器，其被動魯棒容錯控制方法為基于Lyapimov的魯棒容錯控制。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種智能分步容錯控制方法，其特征是所述診斷出系統(tǒng)具 體故障信息的方法為模糊神經(jīng)網(wǎng)絡。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種智能分步容錯控制方法，其特征是所述重構容錯控制 方法為偽逆法。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種智能分步容錯控制方法。(1)建立故障工況魯棒容錯控制器數(shù)據(jù)庫；(2)調度運行正常工況控制器；(3)循環(huán)檢測判斷信號是否超過閾值；(4)調度運行被動魯棒容錯控制器；(5)診斷出系統(tǒng)具體故障信息；(6)切換為重構容錯控制器；(7)重復步驟(3)。本發(fā)明采用智能分步容錯控制方法，把實時性強、性能欠佳的魯棒被動容錯控制和性能好、實時性欠佳的主動容錯控制有機結合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點，對系統(tǒng)進行智能分步容錯控制，降低了對系統(tǒng)故障檢測單元的實時處理要求和難度。與單獨的被動、主動容錯設計相比本發(fā)明具有結構簡單，可靠性強、實時性好、通用性強等優(yōu)點，完全滿足工程設計的要求。
文檔編號G05B13/02GK101995821SQ201010209220
公開日2011年3月30日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權日2010年6月25日
發(fā)明者劉勝, 常緒成, 李冰, 李高云, 王宇超 申請人:哈爾濱工程大學