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由于现代科学技术的不断发展,系统正朝着大规模并且复杂化的方向发展,尤其在一些人类无法直接参与的工作环境中,可重构机械臂具有不可估量的应用前景。在这样一类系统中,可重构机械臂的应用领域更加广泛且投资越来越大,使其寿命和可靠性的要求不断提高。因此,我们迫切需要探究针对可重构机械臂执行器故障和传感器故障并发的情形进行故障诊断和容错控制方法的研究。本文主要研究的内容是基于国家自然科学基金项目“面向任务约束启发的可重构机械臂模块化协同控制方法研究(61374051)”的第五个子课题“多故障可重构机械臂容错控制”以及吉林省科技发展计划项目:基于“故障隐藏”机制的可重构机械臂主动分散容错控制方法研究(20150520112JH)的理论研究为主,针对可重构机械臂系统执行器和传感器同时(或单一)发生故障的情形,分别提出被动分散容错控制和主动分散容错控制两种不同的控制方法。研究内容如下:1.首先,根据课题研究的方向阐述了此课题的背景及其研究的意义,然后分别针对可重构机械臂的发展研究现状以及目前故障诊断与容错控制方法进行了简要概述。2.为了体现出可重构机械臂系统所特有的模块化属性,本文通过牛顿—欧拉迭代算法,基于前人的经验,对可重构模块机械臂的动力学模型的建立进行了详细的介绍,基于课题组的理论知识积累,将分散控制应用到了论文的控制方法中,得到可重构机械臂子系统动力学模型。3.针对可重构机械臂系统执行器与传感器同时(或单一)发生故障的情况,提出一种基于多步时延的被动容错控制方法。基于现有研究成果,对于没有发生故障的系统设计分散反演神经网络控制器。系统发生故障时,通过多步时延技术补偿相应的故障,实现对系统的被动容错控制。4.结合第三章中被动容错控制存在的缺陷及目前主动容错控制的不足,提出了一种基于动态输出反馈的主动分散容错控制方法。系统中的故障可以通过比例积分观测器对其进行在线估计,该方法的优点在于不需要故障检测和隔离单元,弥补了传统主动容错控制器的不足之处。最后,概括总结了全文的工作内容,并结合自身的研究心得,对目前论文中所研究方向的问题提出了自己的展望。