基于集员未知输入观测器的风力机桨距执行器故障诊断

作     者：范小敏 章伟 FAN Xiaomin;ZHANG Wei

作者机构：上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 

出 版 物：《电子科技》 (Electronic Science and Technology)

年 卷 期：2022年第35卷第5期

页      面：38-46页

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(61991412)。 

主　　题：未知但有界 风力机桨距执行器 辨识原理 未知输入观测器 干扰解耦 残差阈值 中心对称多胞体 故障检测与分离 

摘      要：风力机一般放置在恶劣的环境中,其桨距执行器极易出现故障。文中针对一类含有未知但有界干扰和噪声的风力机系统的桨距执行器故障问题,设计了集员未知输入观测器对桨距的执行器故障进行检测并分离。采用气动机理和现代辨识原理建立风力机系统模型,通过优化未知输入观测器设计对系统中的干扰解耦,基于中心对称多胞体估计不考虑故障时残差的区间包络,并将其作为残差估计的上下动态阈值,实现状态估计。在上述基础上提出了利用一组集员未知输入观测器进行故障诊断的策略。仿真结果表明,在实验过程中,文中所设计的集员未知输入观测器准确地诊断出了风力机桨距执行器的3阶和5阶线性系统在发生突变故障和缓慢时变故障的时间和位置,证明了所提故障诊断策略的有效性。