锅炉燃烧控制系统故障诊断观测器的仿真研究
PDF下载 (1251)吴 迪,冯志敏 *,张 刚,周 昕.锅炉燃烧控制系统故障诊断观测器的仿真研究[J].宁波大学学报(理工版),2014,27(02):25-29.DOI:
WU Di,FENG Zhi-min *,ZHANG Gang,ZHOU Xin.Simulation: Fault Diagnosis Observer Design for Boiler Combustion Control System[J].Journal of Ningbo University(Natural Science & Engineering Edition),2014,27(02):25-29.DOI:
| Title: | Simulation: Fault Diagnosis Observer Design for Boiler Combustion Control System |
| 作者: | 吴 迪, 冯志敏 *, 张 刚, 周 昕 |
| Author(s): | WU Di, FENG Zhi-min *, ZHANG Gang, ZHOU Xin |
| 关键词: | 故障诊断; 观测器; 线性矩阵不等式; 锅炉燃烧控制系统 |
| Keywords: | fault diagnosis; observer; linear matrix inequality; boiler combustion control system |
| 分类号: | TP27 |
| 文献标识码: | A |
| 摘要: | 针对目前故障诊断观测器设计难以满足实际工程对多性能条件的技术要求, 利用建立线性矩阵不等式方法, 引入故障灵敏度指标, 并分析多个指标之间的相容性问题, 用极值的方法计算确定指标的取值范围, 最终提出故障诊断观测器的设计方法. 以锅炉燃烧控制系统为例, 对恒偏差型故障、脉冲型故障进行计算机系统仿真研究. 结果表明, 与满足单一稳定性指标的观测器相比, 所提出的故障诊断观测器对干扰有较强的抑制作用和较高的故障灵敏度. |
| Abstract: | At present, the observer design does not meet the requirements of multi-performance constraints for real-time complex engineering system. This paper first analyzes the compatibility of multiple indices based on linear matrix inequality method, and calculates the range of performance index using the extreme value theory. Then, a fault diagnosis observer design is presented in detail. Finally, a system simulation is conducted for detecting both actuator constant bias fault and pulse fault in boiler combustion control system. The results show that, compared with the ordinary observer with pole assignment constraint, the proposed fault diagnosis observer has strong robustness to interference and higher sensitivity to the fault. |
| 参考文献 /References: | [1].design for a class of Lur’s control systems with uncertain time- delay[J]. Journal of Northeastern University: Natural Science, 2013, 34(3):305-307. [2].姜云春, 邱静, 刘冠军. 基于多指标约束的鲁棒故障检测方法[J]. 中国惯性技术学报, 2006, 14(1):79-82. [3].陈非, 孙灵芳. 锅炉燃烧控制的优化设计及应用[J]. 电站系统工程, 2009, 25(1):57-58. [4].Liu Jian, Wang Jianliang, Yang Guanghong. An LMI approach to minimum sensitivity analysis with application to fault detection[J]. Automatica, 2005, 41(11):1995-2004. [5].孙新柱, 胡寿松. 多目标约束下的满意容错控制方法[J]. 自动化学报, 2008, 34(8):938-942. [6].Zhong Maiying, Ye Hao, Chen Guiyon, et al. An ILMI approach to RFDF for uncertain linear systems with nonlinear perturbations[J]. Acta Automatica Sinica, 2005, 31(2):297-300. [7].程相权, 郭治, 王远钢, 等. 连续不确定系统满意估计研究[J]. 自动化学报, 2003, 29(5):785-790. [8].张刚, 王执铨. 多性能指标约束下的容错控制系统设计[J]. 东南大学学报: 自然科学版, 2005, 35(增2):5-9. |
| 备注/Memo: | 收稿日期: 2013-12-11. 宁波大学学报（理工版）网址 http://journallg.nbu.edu.cn/ 基金项目: 国家自然科学基金（61071198）; 浙江省科技计划项目（2013C31045）; 浙江省自然科学基金（LY12F03009）; 宁波市自然科学基金（2012A610004）. 第一作者: 吴 迪（1987－）, 男, 湖北荆州人, 在读硕士研究生, 主要研究方向: 故障诊断与容错控制. E-mail: wuyuheng0728@sina.com *通信作者: 冯志敏（1960－）, 男, 浙江宁波人, 教授, 主要研究方向: 机械设备状态监测与故障诊断. E-mail: fengzhimin@nbu.edu.cn 宁波大学学报（理工版）网址：http://journallg.nbu.edu.cn/ |
