[发明专利]飞行控制系统中执行器卡死故障的一种实时检测方法

摘要

飞行控制系统中执行器卡死故障的一种实时检测方法涉及飞行控制系统领域，该方法采用多模型结构，建立一组观测器UIO，每个UIO是基于一个描述特定执行器故障存在情况下的系统模型，UIO被用于产生依赖于故障的残差信号，模型与系统匹配的UIO产生接近零值的残差信号，而模型与系统不匹配的所有UIO在不匹配信号的驱动下都产生大的残差信号。针对执行器卡死位置无法预知而带来的模型参数未知的情况，用一个有不确定参数的模型，通过在线自适应调整，使执行器卡死位置参数被在线逼近，从而使UIO模型与系统状态匹配，达到故障检测的目的。本发明能够及时检测出执行器卡死故障，确定卡死的准确位置，保障飞行安全；并使飞行控制系统结构简化，降低系统成本。

主权项

1、飞行控制系统中执行器卡死故障的一种实时检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)根据飞行控制系统中执行器的个数和欲检测的故障类型确定故障检测系统中观测器的个数，在只考虑执行器卡死故障的情况下，观测器的个数是执行器个数p加1，其中一个对应系统正常运行的模型，p个分别对应执行器卡死故障；2)建立p个执行器的卡死故障模型；3)设计执行器卡死故障UIO观测器；4)设计执行器卡死位置参量估计值的自适应调整率；5)将各观测器的输出与系统状态的实际测量值相比较得到各观测器的残差信号，然后计算对应各观测器的匹配指标；6)编程实现步骤3)到步骤5)中设计的观测器、残差计算和匹配指标计算，形成多模型故障检测系统；7)根据多模型故障检测系统的检测原理，故障诊断决策单元对所有得到的p+1个匹配指标进行比较，最小的匹配指标代表系统的当前状态与对应的故障状态一致，从而实现故障检测。