[01409323]散货港口自动化运输系统故障诊断与容错控制技术

技术原理与性能指标：该项目以散货港口长距离自动化运输系统为对象，解决其故障诊断与容错控制的关键技术问题。（1）建立散货港口自动化运输系统流程控制的系统化模型，实现散货港口自动化运输系统实时在线监测。（2）根据散货港口自动化运输系统的故障类型分析，设计一种散货港口自动化运输系统流程设备常见故障的RBF神经网络诊断方法、动态干扰性时变故障的自适应滤波器诊断方法。实现散货港口自动化运输系统故障模式的快速分类诊断。（3）针对不同故障模式，将容错控制律在线调度与滑模自适应重构相结合，实现散货港口自动化运输系统的多模式故障诊断与容错控制。项目的研究成果对于各类散货港口自动化运输系统具有推广价值，既可应用于现有码头的技术改造，又可应用于新港口的建设。项目主要技术经济指标如下：（1）实现模型化测量的散货运输系统动态在线监测，起动过程监测的响应时间短；通过硬件冗余切换容错，控制通道及电源系统完好率高。（2）对流程主设备、流程检测设备和环保设备实现在线故障诊断，使输送系统的故障停车和紧急停车事故的发生率下降。（3）通过对动态时变故障的在线辨识与容错，主要设备的故障率下降；负载在线时，系统的有效度（利用率）提高，基本实现主要设备无停机故障。技术创新与先进性：（1）构建了散货港口自动化运输控制系统模型，使非线性容错控制理论与运输控制系统的实际需求能紧密结合，开辟了非线性系统故障诊断与容错控制新的应用领域——散货港口自动化运输系统的可靠性控制技术。（2）针对故障发生率较高的流程主设备、流程检测设备和环保设备提出基于RBF神经网络构建的故障诊断器，在故障检测的基础上进行控制律在线调度，实现流程设备的常规故障容错。（3）针对散货港口自动化运输系统的动态干扰性时变故障，提出了一种以参考模型估计与辨识为基础的自适应滤波器，对动态干扰性时变故障进行在线自适应辨识。（4）针对散货港口自动化运输系统的不同故障模式，将控制律在线调度容错方法（离线设计）与控制律在线滑模自适应重构方法相结合，提出一种散货港口自动化运输控制系统多模式故障诊断与容错控制技术。技术的成熟程度、适用范围和安全性：该技术从1999开始研究开发，已历时8年，技术基本成熟；其应用范围主要是在散货港口运输领域；目前已在上海港、南通港、舟山港等大型港口企业得到应用。应用情况及存在问题：该技术已在上海港、南通港、舟山港等大型港口企业得到应用，存在的主要问题是一些特殊故障的在线辨识，如输送带损伤程度预测等，还未找到十分有效的方法。