基于ISMO算法的空间站二氧化碳吸附塔故障检测

• 作者: 郭锐 李运华
• 来源期刊: 化学工程
• 关键词: 空间站 二氧化碳吸附塔 故障检测 非线性滤波 无限维滑模观测器
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 环境化工|ENVIRONMENTAL ENGINEERING
• 页码范围: 1-5
• 页数: 5页
• 分类号: TP2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-9954.2021.01.001

摘要

二氧化碳吸附塔作为空间站环境控制与生命保障系统的关键部件,承担着控制密闭舱内大气中二氧化碳浓度的重要任务,直接关乎航天员在轨生命安全.为此,需要监测该设备的实时运行状态,及时检测故障,提前处置故障,确保系统安全运行.采用基于模型的故障检测方案,首先设计了无限维滑模观测器算法,通过对偏微分方程的投影降阶近似,利用滑模观测器在线估计了吸附塔出口气流内二氧化碳的浓度.然后,使用不同故障状态下的估计值计算了吸附效率残差,并利用最小二乘法拟合了吸附效率残差峰值和吸附塔失效率的函数关系.仿真结果表明,该方法能够准确估计二氧化碳吸附塔出口处气流内的二氧化碳浓度,有效计算吸附塔失效率,从而能够实现附塔故障的在线检测.