基于自适应滑模的气量调节系统执行器故障工况下的自愈调控策略

作     者：洪槐斌 端木君 冀杰 李彪 王瑶 HONG HuaiBin;DUANMU Jun;JI Jie;LI Biao;WANG Yao

作者机构：北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029 国家管网集团西气东输分公司上海200122 国家管网集团西气东输山西输气分公司太原030000 

出 版 物：《北京化工大学学报（自然科学版）》 (Journal of Beijing University of Chemical Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2022年第49卷第3期

页      面：77-84页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：重庆市技术创新与应用发展专项面上项目(cstc2020jscx-msxm0411) 航空科学基金(ASFC-201834S9002) 

主　　题：滑模变结构 容错控制 气量调节 自愈 执行器故障 

摘      要：针对往复式压缩机气量调节系统中存在的执行器失效、偏移等问题,提出一种基于滑模变结构容错控制的自适应自愈调控方法。首先,通过推导气量调节系统的热力学公式,得到输出缓冲罐压力与可调负荷之间的非线性状态空间方程;然后,通过引入自适应控制参数在线调节控制器输出,在确保设定值跟踪性能的前提下提高其对外部干扰和执行器故障的鲁棒性;随后基于Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性;最后通过数值仿真验证了所提的自适应滑模控制策略能够有效地对执行器故障工况下的往复式压缩机气量调节系统进行自愈调控,为系统的稳定性和鲁棒性提供保障。