自愈控制系统研究的综述、分析与展望

尹逊和,王 忻

(北京交通大学电子信息工程学院,北京 100044)

1 引言

随着科学技术的发展,各类系统日趋复杂化,自动化、高速化和智能化的程度也越来越高,系统的各部分之间的耦合度也随之增加.特别是高速涡轮机械、工业泵、风机、压缩机、离心机等广泛应用于石油化工、冶金、电力、有色冶金等工艺行业的主要设备与生产过程紧密相连,形成了一个庞大的系统.当发生由不确定性因素导致的软件或硬件故障时,系统中会产生一系列连锁反应,从而影响整个系统的正常运行.自愈控制系统具备及时检测故障状态、采取合理措施抑制或消除故障对系统运行性能的影响的能力,可提高系统运行的可靠性;同时,在实际的工业生产中,除少数突发故障外,大多数故障的发生是一个渐进的过程;当早期发现设备故障趋势时,自愈控制(self-healing control)就可以通过及时地采取适当的策略加以预防.因此,研究自愈控制对于提高系统的安全性、可靠性以及使系统能够高效率的运行具有重要意义.

本文提及的“故障”一词可参考国际自动控制联合会安全过程技术委员会对故障的定义[1]:系统至少一个参数或特性偏离了其可接受的/通常/标准的状态.科学技术的发展使得系统功能多样化、运行高效化和数据智能化的同时,也对系统的安全性和可靠性提出了更高的要求.于是,为了提高系统对自身故障情况的监测和应对能力,近年来学者们提出了自愈控……