[发明专利]考虑航天器控制系统非完全失效故障的可诊断性量化方法

摘要

本发明公开了一种考虑航天器控制系统非完全失效故障的可诊断性量化方法，将可诊断性量化问题转换成数理统计中的多元分布相似度判别问题，并得到非完全失效故障的等价空间模型；然后给出非完全失效故障可检测性与可隔离性的具体判断准则；最后根据判断准则，利用巴氏距离提出了非完全失效故障的可诊断性量化指标，基于可诊断性量化指标得到分析结果。本发明考虑了航天器控制系统在轨实际工作中系统不确定性的影响，所得结果能够便于设计人员了解系统的薄弱环节，有利于指导诊断算法的设计和系统的配置，从而可以在地面设计阶段最大程度地提升航天器控制系统的故障诊断能力，并最终达到提高系统整体综合设计能力的目标。

主权项

1.一种考虑航天器控制系统非完全失效故障的可诊断性量化方法，其特征在于，包括：根据航天器控制系统的离散状态空间模型，得到非完全失效故障的等价空间模型；其中，非完全失效故障的等价空间模型为：表示航天器控制系统的动态行为，N_HF_uu_s表示故障向量，N_HEe_s表示干扰向量；对所述航天器控制系统的离散状态空间模型进行分析，得到航天器控制系统可检测性判断准则和可隔离性判断准则；根据所述航天器控制系统可检测性判断准则和可隔离性判断准则，利用多元概率密度和巴氏距离，得到公式(1)和公式(2)；其中，航天器控制系统可检测性的量化指标由公式(1)给出，航天器控制系统可隔离性的量化指标由公式(2)给出；其中，FD_θ(f_i)表示故障f_i的可检测性的量化指标；FI_θ(f_i,f_j)表示故障f_i与故障f_j之间的可隔离性的量化指标；N_H表示矩阵H零空间的左正交基，N_HH＝0；θ_i表示第i个输入在时间序列θ下产生的故障的具体形式；θ₀为公式(2)的最小二乘解；表示输入在矩阵中的对应位置；根据得到的公式(1)和公式(2)，得到航天器控制系统故障可诊断性量化结果；其中，当FD_θ(f_i)为0时，确定航天器控制系统故障不可被检测且不可被隔离；当FD_θ(f_i)不为0时，判断FI_θ(f_i,f_j)是否为0，若FI_θ(f_i,f_j)为0，则确定航天器控制系统故障可被检测但不可被隔离；若FI_θ(f_i,f_j)不为0，则确定航天器控制系统故障可被检测且可被隔离。