执行器隐含退化下系统寿命预测与延寿方法

• 作者: 李炜 王成文
• 来源期刊: 华中科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 执行器 延寿控制 剩余寿命 测量误差 隐含退化状态
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 自动化技术
• 页码范围: 20-26
• 页数: 7页
• 分类号: TP202|TP207
• 语种: 中文
• DOI: 10.13245/j.hust.201204

摘要

针对执行器退化监测数据存在测量误差的闭环控制系统寿命预测与延寿控制问题,首先,以带测量误差的非线性Wiener模型描述了不确定测量值与执行器隐含退化状态之间的关系,并基于卡尔曼滤波技术估计出实际退化状态;其次,通过定义因执行器隐含退化而驱使控制系统退化的三个阶段,结合动态与稳态性能约束集确定系统退化失效阈值,并据此及执行器退化状态的估计值得到控制系统剩余寿命预测分布的解析解;然后,将执行器退化状态纳入线性二次调节器(LQR)控制器设计中,提出了基于执行器实时退化状态的自适应延寿控制策略,通过折衷平衡系统性能与控制作用来延缓执行器的退化,从而实现延长控制系统生命周期的目的;最后,通过双容水箱液位系统验证了所提出方法的有效性.