Method of Control System Fault Tolerance Based on Full or Partial Fault Decoupling

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Рассматривается задача получения свойства отказоустойчивости в технических системах, описываемых нелинейными динамическими моделями, за счет введения обратной связи, обеспечивающей полную или частичную развязку от дефектов. Решение основано на выделении подсистемы, нечувствительной или малочувствительной к дефектам, и последующем ее анализе. Для решения используется логико-динамический подход, оперирующий только методами линейной алгебры. Изложенное иллюстрируется практическим примером.

Bibliografia

  1. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. СПб.: ПХВ-Петербург, 2006.
  2. Мироновский Л.А. Функциональное диагностирование динамических систем. М.-СПб.: МГУ-ГРИФ, 1998.
  3. Blanke M., Kinnaert M., Lunze J., Staroswiecki M. Diagnosis and fault-tolerant control (3nd ed.). Berlin: Springer, 2016.
  4. Sarkar N. Fault-accommodating thruster force allocation of an AUV considering thruster redundancy and saturation // IEEE Trans. Robot. Autom. 2002. P. 223–233.
  5. Li Z., Li C., Li S., Cao X. A fault-tolerant method for motion planning of industrial redundant manipulator // IEEE Trans. Indust. Inform. 2020. V. 16. P. 7469–7478.
  6. Tao G. Adaptive control design and analysis. Virginia: John Wiley & Sons, 2001.
  7. Мирошник И.В., Никифоров В.О., Фрадков А.Л. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами. СПб.: Наука, 2000.
  8. Fan Q.-Y., Xu S., Deng C., Wang C.-C. Event tiggered fault tolerant control for nonlinear systems based on adaptive fault estimation // Proc. of the 16th Int. Conf. Control, Automation, Robotics and Vision. Shenzhen, China. 2020. P. 1236–1241.
  9. Joshi S., Talange D. Fault tolerant control for autonomous underwater vehicle // Proc. of the IEEE Int. Conf. Mechatronics and Automation. Tianjin, China. 2014. P. 658–662.
  10. Rotondo D., Puig V., Nejjari F., Romera J. A fault-hiding approach for the switching quasi-LPV fault-tolerant control of a four-wheeled omnidirectional mobile robot // IEEE Trans. Indust. Electronics. 2015. V. 62. P. 3932–3944.
  11. Ling Y., Sun X., Wu X., Liu J. Robust H∞ fault-tolerant control for uncertain linear system based on pole assignment // Proc. of the 2nd IEEE Conf. Indust. Electronics and Applications. Harbin, China. 2007. P. 2701–2706.
  12. Liu C., Jiang B., Zhang K. Adaptive fault-tolerant H-infinity output feedback control for lead-wing close formation flight // IEEE Trans. Syst. Man. Cybernet. Syst. 2020. V. 50. P. 2804–2814.
  13. Miguel A., Puig V., Alenya G. Fault-tolerant control of a service robot using a LPV robust unknown input observer // Proc. of the 4th Conf. Control and Fault Tolerant Systems. Casablanca, Morocco. 2019. P. 207–212.
  14. Nair R., Karki H., Shukla A., Behera L., Jamshidi M. Fault-tolerant formation control of nonholonomic robots using fast adaptive gain nonsingular terminal sliding mode control // IEEE Syst. J. 2019. V. 13. P. 1006–1017.
  15. Van M., Ge S., Ren H. Robust fault-tolerant control for a class of second-order nonlinear systems using an adaptive third-order sliding mode control // IEEE Trans. Syst. Man. Cybernet. Syst. 2017. V. 47. P. 221–228.
  16. Yin S., Yang H., Kaynak O. Sliding mode observer-based FTC for markovian jump systems with actuator and sensor faults // IEEE Trans. Autom. Control. 2017. V. 62. No. 7. P. 3551–3558.
  17. Chen C., Xu S., Liang Y. Study of nonlinear integral sliding mode fault-tolerant control // IEEE/ASME Trans. Mechatronics. 2016. V. 21. P. 1160–1168.
  18. Kaldmae A., Kotta U., Shumsky A., Zhirabok A. Measurement feedback disturbance decoupling in discrete-time nonlinear systems // Automatica. 2013. V. 49. P. 2887–2891.
  19. Kaldmae A., Kotta U., Jiang B., Shumsky A., Zhirabok A. Faulty plant reconfiguration based on disturbance decoupling methods // Asian J. Control. 2016. V. 8. No. 3. P. 858–867.
  20. Справчник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука, 1987.
  21. Isidori A., Krener A., Gori-Giorgi C., Monaco S. Nonlinear decoupling via feedback: A differential geometric approach // IEEE Trans. Autom. Control. 1981. V. AC-26. P. 331–345.
  22. Zhirabok A., Shumsky A., Solyanik S., Suvorov A. Design of nonlinear robust diagnostic observers // Autom. Remote Control. 2017. No. 9. P. 1572–1584.
  23. Жирабок А.Н., Зуев А.В., Бобко Е.Ю. Метод построения виртуальных датчиков для замены отказавших физических датчиков // Мехатроника, автоматизация, управление. 2023. Т. 24. № 10. C. 526–532.
  24. Жирабок А.Н., Зуев А.В., Ким Ч.И. Интервальное оценивание в дискретных линейных системах с параметрическими неопределенностями // Известия РАН. Теория и системы управления. 2023. № 6. С. 116–125.
  25. Low X., Willsky A., Verghese G. Optimally robust redundancy relations for failure detection in uncertain systems // Automatica. 1996. V. 22. P. 333–344.
  26. Patton R., Chen J. A review of parity space approach to fault diagnosis // Proc. 1th IFAC Symp. Safeprocess, Baden-Baden, Germany, 1991. P. 239–255.

Declaração de direitos autorais © The Russian Academy of Sciences, 2024

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies