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文檔簡(jiǎn)介
1、本文針對(duì)非線性飛行控制系統(tǒng)的執(zhí)行器故障和傳感器故障進(jìn)行了故障診斷和故障隔離算法研究,將提出的算法在MATLAB/Simulink仿真平臺(tái)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,并研究了飛控系統(tǒng)故障診斷仿真平臺(tái)技術(shù),用C++編程進(jìn)行了驗(yàn)證。
文中首先介紹了故障診斷技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀,同時(shí)對(duì)非線性故障診斷技術(shù)及微分幾何理論作了簡(jiǎn)單的介紹。
介紹了飛行器在大氣中運(yùn)動(dòng)的物理基礎(chǔ)知識(shí),建立了飛機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。建立飛機(jī)的六自由度微分方
2、程,以插值后的氣動(dòng)參數(shù)為依據(jù),建立了典型狀態(tài)下的飛機(jī)非線性數(shù)學(xué)模型,并給出了對(duì)稱直線飛行狀態(tài)下的飛機(jī)運(yùn)動(dòng)模型,為之后的故障診斷算法研究提供了數(shù)學(xué)模型。
在檢測(cè)濾波器理論的基礎(chǔ)上,討論了基于檢測(cè)濾波器的魯棒故障診斷問(wèn)題。首先將飛機(jī)模型線性化,通過(guò)設(shè)計(jì)故障檢測(cè)濾波器檢測(cè)增益矩陣,使執(zhí)行器故障輸出殘差固定在特定方向上,傳感器故障輸出殘差固定在特定平面上,實(shí)現(xiàn)了故障診斷與隔離。然后利用魯棒故障檢測(cè)濾波器對(duì)存在擾動(dòng)和不確定性的飛控系
3、統(tǒng)進(jìn)行故障診斷和隔離。
針對(duì)仿射非線性飛控系統(tǒng)模型,提出了一種基于微分幾何方法的魯棒故障診斷算法,并將該算法擴(kuò)展到閉環(huán)系統(tǒng)。通過(guò)在狀態(tài)和輸出同胚變換,將原系統(tǒng)模型降為“能觀商子系統(tǒng)”,實(shí)現(xiàn)了某一通道故障與其它通道故障及不確定性進(jìn)行解耦,設(shè)計(jì)故障觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)魯棒故障檢測(cè)與故障隔離,并以某型飛機(jī)為例驗(yàn)證了該算法的有效性。該算法對(duì)多故障情況也同樣有效。
最后,研究了飛行控制系統(tǒng)故障診斷仿真平臺(tái)技術(shù),介紹了平臺(tái)的總體設(shè)
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