Фиксирование направления вектора рассогласования

2.3.6.2. Фиксирование направления вектора рассогласования

Альтернативным путем выполнения изоляции отказов является проектирование направлений вектора рассогласования, который лежит в фиксированном и специальном для отказа направлении (или субпространстве) в пространстве рассогласований, в соответствии с определенным отказом. Если сделать:

r(t| f_i(t)) = α_i(t)l_i; iÎ{1,2 … g}, (2.22)

где постоянный вектор l_i – сигнатура направления i-го отказа в пространства рассогласований, а = α_i – скаляр, который зависит от размера отказа и динамики. С фиксацией направления рассогласования, задача изоляции отказа заключается в определении того, в каком из известных направлений сигнатур отказа лежит вектор генерируемого рассогласования. Чтобы достоверно изолировать отказы, каждая сигнатура отказа должна быть уникально связана с отказом. На рисунке 2.14 изображен метод изоляции отказов с использованием вектора рассогласования в котором рассогласование связано с направлением сигнатуры отказа f₂ и, следовательно, в системе наиболее вероятен отказ f₂.

Рис. 2.14. Направленный вектор рассогласования для изоляции отказа

2.3.6.3. Изоляция отказов датчиков и исполнительных механизмов

Если нам необходимо выявить только отказы датчиков, то выход системы может быть задан так:

y(s) = G_u(s)u(s) + f_s(s). (2.23)

Если мы хотим спроектировать сигнал рассогласования, чувствительный только к одной группе отказов f_s¹(s) и нечувствительным к другой группе отказов f_s²(s), вышеприведенное уравнение может быть переписано так:

.  (2.24)

Тогда генератор рассогласования примет следующий вид:

r¹(s) = H_u¹(s) u(s)+ H_y¹(s)y¹(s). (2.25)

При подстановке y₁(s) в это уравнение получим:

r¹(s) = [H_u¹(s) + H_y¹(s)G­_u(s)]u(s) + H_y¹(s)f_s¹(s).  (2.26)

Рассогласование будет чувствительно только к одной группе отказов f_s¹(s), когда матрицы передаточной функции генератора рассогласования будут удовлетворять следующим условиям:

(2.27)

Это обычное требование для генератора рассогласования. Передаточная матрица H_y¹(s) может быть выбрана свободно в соответствии со специальными требованиями. Единственное условие состоит в том, что H_y¹(s) должна быть устойчива и реализуема. После выбора H_y¹(s) можно определить H_u¹(s) в соответствии с формулой H_u¹(s)=- H_y¹(s)G_u(s). Передаточная матрица H_y¹(s) может быть выбрана свободно, поэтому изоляция отказов датчиков всегда возможна.

При возникновении в системе отказа исполнительного механизма, выход системы определяется так:

y(s) = G_u(s)(u(s) + f_a(s)),  (2.28)

Если мы хотим спроектировать сигнал рассогласования, чувствительный к одной группе отказов f_a¹(s) и нечувствительный к другой группе отказов f_a²(s), то вышеприведенное уравнение будет иметь вид:

y(s) = G_u¹(s)[u¹(s) + f_a¹(s)]+ G_u²(s)[u²(s) + f_a²(s)]. (2.29)

В этом случае генератор рассогласования:

r¹(s) = H_u¹(s) u¹(s)+ H_y¹(s)y(s). (2.30)

При подстановке y(s) в (4.30) получим:

r¹(s) = [H_u¹(s)+ H_y¹(s) G_u¹(s)] u¹(s)+ H_y¹(s) G_u¹(s)f_a¹(s)+

+ H¹(s)G_u²(s)[ u²(s)+ f_a²(s)].  (2.31)

Чтобы сделать рассогласование чувствительным только к одной группе отказов f_a¹(s), необходимо выполнение следующих условий:

 H_u¹(s)= - H_y¹(s) G_u¹(s),

H_y¹(s) G_u²(s)=0,  (2.32)

 H_y¹(s) G_u¹(s) ≠0.

Эти уравнения иллюстрируют, что для решения задачи изоляции отказов исполнительного механизма требуется дополнительное условие (H_y¹(s) G_u²(s)=0). Устойчивая и реализуемая передаточная матрица H_y¹(s), удовлетворяющая этим условиям не всегда существует. Поэтому, мы не обладаем полной свободой при выполнении требований в изоляции отказов исполнительного механизма. Следовательно, изоляция отказов исполнительного механизма не всегда возможна.

Похожие работы

Универсальная система управления маслонапорной установкой гидроэлектростанции

Скачать

157854

4

9

... ). Подпрограмма завершена, управление передается назад вызывавшему модулю.   6. Технико-экономическое обоснование   6.1 Пути снижения затрат за счет внедрения системы Внедрение автоматической системы управления маслонапорной установкой гидроэлектростанции решает следующие задачи -           Полностью автоматическая система управления маслонапорной установкой не требует участия человека ...

Разработка системы оперативно-диспетчерского контроля и управления канала

Скачать

275218

32

4

... К. Сатпаева» для просмотра и ввода информации системы оперативно-диспетчерского контроля и управления, создаваемые на Visual Basic. Специфика используемого в системе оперативно-диспетчерского контроля и управления РГП «Канал им. К. Сатпаева» ПО такая, что разработка ПО, как таковая, может производиться только при создании самой системы. Применяемое ПО является полуфабрикатом. Основная задача ...

Правовое регулирование договорных отношений по поставкам газа

Скачать

199223

3

2

... его инфраструктуры, а также выполнения международных обязательств по поставкам газа.   1.3 Роль договора в регулировании отношений по поставкам газа Определяя газоснабжение одной из форм энергоснабжения, законодатель ставит перед юристами-практиками трудноразрешимую задачу об определении правовой природы соответствующего договора, поскольку далее указывает, что газоснабжение представляет ...

Инженерно-технические работники, ответственные за безопасную эксплуатацию теплопотребляющих установок

Скачать

720985

5

0

... изолировать себя от земли (стоять на сухих досках, деревянной лестнице и т.д.). Билет № 4. ИТР ответственные за безопасную эксплуатацию ТПУ и ТС 1.  Требования к персоналу. Обучение и работа с персоналом Лица, принимаемые на работу по обслуживанию теплопотребляющих установок и тепловых сетей, должны пройти предварительный медицинский осмотр и в дальнейшем проходить его периодически в ...