Características de propagación de fallos en estado estable y aislamiento de fallos en sistemas de control electrohidráulico en cascada
Autores: Zhang, Yang; Zhou, Rulin; Meng, Lingyu; Shi, Jian; Ba, Kaixian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Características de propagación de fallos en estado estable y aislamiento de fallos en sistemas de control electrohidráulico en cascada
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Diagnóstico de fallos basado en modelos
Sistemas de control
Actuador
Sensor
Fallos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
El diagnóstico de fallos basado en modelos sirve como una técnica poderosa para abordar problemas de detección e aislamiento de fallos en sistemas de control. Sin embargo, diagnosticar fallos en sistemas de control en lazo cerrado es más desafiante debido a su robustez inherente. Este artículo tiene como objetivo detectar y aislar fallos en los actuadores y sensores del sistema de control electrohidráulico en cascada de un motor turbofan. Basándonos en las características de los fallos, diseñamos un generador de residuos de desacoplamiento de perturbaciones desconocidas robusto y un observador de fallos óptimo específicamente para los lazos de control interno y externo para detectar fallos potenciales. Para localizar los fallos, analizamos las leyes de propagación en estado estacionario de los fallos de actuadores y sensores dentro de los lazos utilizando el teorema del valor final. Con base en esto, establecemos la matriz de distribución de influencia de fallos de dimensión mínima específica para el sistema de control de motor turbofan en cascada. Posteriormente, construimos los vectores de residuos normalizados y monitoreamos sus ángulos vectoriales en relación con cada fila de la matriz de distribución de influencia de fallos para aislar los fallos. Los experimentos realizados en un banco de pruebas electrohidráulico demuestran que nuestro método propuesto puede localizar con precisión cuatro fallos típicos de actuadores y sensores dentro del sistema de control electrohidráulico en cascada. Este estudio enriquece los métodos existentes de aislamiento de fallos para sistemas dinámicos complejos y sienta las bases para guiar la reparación y el mantenimiento de componentes.
Descripción
El diagnóstico de fallos basado en modelos sirve como una técnica poderosa para abordar problemas de detección e aislamiento de fallos en sistemas de control. Sin embargo, diagnosticar fallos en sistemas de control en lazo cerrado es más desafiante debido a su robustez inherente. Este artículo tiene como objetivo detectar y aislar fallos en los actuadores y sensores del sistema de control electrohidráulico en cascada de un motor turbofan. Basándonos en las características de los fallos, diseñamos un generador de residuos de desacoplamiento de perturbaciones desconocidas robusto y un observador de fallos óptimo específicamente para los lazos de control interno y externo para detectar fallos potenciales. Para localizar los fallos, analizamos las leyes de propagación en estado estacionario de los fallos de actuadores y sensores dentro de los lazos utilizando el teorema del valor final. Con base en esto, establecemos la matriz de distribución de influencia de fallos de dimensión mínima específica para el sistema de control de motor turbofan en cascada. Posteriormente, construimos los vectores de residuos normalizados y monitoreamos sus ángulos vectoriales en relación con cada fila de la matriz de distribución de influencia de fallos para aislar los fallos. Los experimentos realizados en un banco de pruebas electrohidráulico demuestran que nuestro método propuesto puede localizar con precisión cuatro fallos típicos de actuadores y sensores dentro del sistema de control electrohidráulico en cascada. Este estudio enriquece los métodos existentes de aislamiento de fallos para sistemas dinámicos complejos y sienta las bases para guiar la reparación y el mantenimiento de componentes.