[发明专利]一种电动仿真测试转台的健康状态评估方法

说明书

一种电动仿真测试转台的健康状态评估方法，它涉及一种健康状态评估方法，具体涉及一种电动仿真测试转台的健康状态评估方法。本发明为了解决电动飞行仿真测试转台设备的妥善率和可靠性较低时则会造成测试计划延误，甚至被测设备损坏的问题。本发明的具体步骤如下：步骤一、分析电动仿真测试转台的关键性能及关键组件性能，给出各性能的评价标准及相关测试参数；步骤二、利用基于多重渐消因子的均方根容积卡尔曼滤波组成的循环推挽滤波器组方法实现控制系统内部器件重要参数的在线辨识以及伺服系统传感器的故障辨识；步骤三、基于数据与模型混合驱动的方法进行控制系统整体性能的评估。本发明属于机电设备控制及故障诊断与健康管理领域。

技术领域

本发明涉及一种健康状态评估方法，具体涉及一种电动仿真测试转台的健康状态评估方法，属于机电设备控制及故障诊断与健康管理领域。

背景技术

飞行仿真转台是一种典型的，控制精度要求较高的伺服控制系统。飞行仿真转台是一种半实物仿真设备，是一种对惯性导航与制导系统性能检测评估的测试设备，对于飞行器控制系统的研发以及性能测试有着不可替代的重要作用，飞行仿真转台设备的研究具有巨大的经济价值和战略意义。

飞行器等设备的性能测试与验证受成本及研发时间所限，难以频繁的开展实际飞行测试，往往需要借助飞行仿真转台设备在地面进行半实物仿真测试，在充分地模拟其在真实环境下的运动特性的同时，大幅减少研发成本与时间，而这种情况下飞行转台设备的妥善率和可靠性较低时则会造成测试计划延误，甚至被测设备损坏等后果。所以提升地面测试设备的自我健康状态感知能力，并及时反馈给用户，提早察觉故障隐患，方便用户根据设备状态进行测试任务安排，并能够提前且更加灵活地进行维护，提升设备的可靠性和妥善率，减少财产以及时间的损失。

发明内容

本发明为解决电动飞行仿真测试转台设备的妥善率和可靠性较低时则会造成测试计划延误，甚至被测设备损坏的问题，而目前尚无有效方法实现此类设备较为完善的故障预测与健康管理功能，进而提出一种仿真测试转台的健康状态评估方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述方法的具体步骤如下：

步骤一、分析电动仿真测试转台的关键性能及关键组件性能，给出各性能的评价标准及相关测试参数；

步骤二、利用基于多重渐消因子的均方根容积卡尔曼滤波组成的循环推挽滤波器组方法实现控制系统内部器件重要参数的在线辨识以及伺服系统传感器的故障辨识；

步骤三、基于数据与模型混合驱动的方法进行控制系统整体性能的评估。

进一步的，步骤一中仿真测试转台的性能指标包括时域性能指标、频域性能指标、稳态性能指标；其中时域性能指标包括峰值时间、调整时间、超调量；频域性能指标包括频带宽度、谐振峰值、相角裕度、幅值裕度；稳态性能指标包括速率误差、速率波动。

进一步的，步骤一中仿真测试转台的关键组件性能包括电机性能、驱动器性能、传感器性能；其中电机性能包括电枢电阻、电枢电感、反电势系数、电机动子粘滞摩擦系数；三相电流不平衡度、温度、振动信号；驱动器性能包括放大系数；传感器性能包括故障类型及程度。

进一步的，针对时域性能指标，对系统进行指定输入测试，利用阶跃信号作为输入指令，检测系统的位置输出响应，并从系统的阶跃跟踪信号中获取峰值时间t_p，调整时间t_s，超调量σ_p作为健康特征；

峰值时间t_p指系统单位阶跃响应曲线超过其稳态值而达到第一个峰值所需要的时间

调整时间t_s指输出阶跃响应进入稳态值y_s±Δ误差带范围内所需要的时间，其中一般取Δ＝0.02或Δ＝0.05。