[发明专利]基于参考模型的姿控发动机在轨故障诊断处理系统与方法

摘要

本发明提供了一种基于参考模型的姿控发动机在轨故障诊断处理系统与方法，主要内容有基于模型的姿控发动机输出估计模块、姿控发动机故障诊断模块、容错控制模块。通过本发明，可以解决在轨飞行器姿控发动机在轨故障诊断与控制分配问题，满足高可靠自主飞行要求，达到了很好的工程应用效果。

主权项

1.一种基于参考模型的姿控发动机在轨故障诊断处理系统，其特征包括：基于模型的姿控发动机输出估计模块、姿控发动机故障诊断模块、容错控制模块；基于模型的姿控发动机输出估计模块，接收姿控发动机开关分配环节输出姿控发动机开关指令及敏感器测量姿态角速度、姿态角加速度，采用观测器的方法，在线估计姿控发动机开关指令下姿控发动机理论输出角速度，为姿控发动机故障诊断模块提供输入；姿控发动机故障诊断模块，接收基于模型的姿控发动机输出估计模块输出的姿态角速度估计信息以及敏感器测量姿态角速度、姿态角加速度和控制器输出控制指令，可靠的诊断出姿控发动机工作状态，并将诊断结果传递给容错控制模块；容错控制模块，接收姿控发动机故障诊断模块诊断结果，在某通道姿控发动机故障状态下，对姿控发动机开关策略进行重构，并将姿控发动机开关策略进行输出给姿控发动机开关分配环节；其中，所述基于模型的姿控发动机输出估计模块实现过程如下：建立飞行器动力学参考模型，模型解算相关参数采用离线分析、参数装订的方式，含姿控发动机控制力矩系数、飞行器质量特性参数；飞行器根据燃料消耗在线计算当前质量，再由质量插值转动惯量、质心参数，输出估计模块接收姿控发动机开关分配环节输出姿控发动机开关指令及敏感器测量姿态角速度、姿态角加速度，采用参考模型及敏感器测量反馈修正方式，即观测器方法，在线估计姿控发动机开关指令下姿控发动机理论输出角速度，并将此参数传递给姿控发动机故障诊断模块。