[发明专利]基于健康度的四旋翼随机混杂系统健康评估方法

摘要

本发明公开了一种基于健康度的四旋翼随机混杂系统健康评估方法，属于飞行器健康管理技术领域。本发明首先建立一种四旋翼随机混杂系统模型。该模型的离散模态考虑了传感器健康模态和不同类型传感器异常模型；各模态的连续动态行为均通过过程方程和测量方程来描述，其中过程方程利用增广变量法建模了执行器执行效率，不同模态下的测量方程建模了不同类型传感器异常时的观测行为。然后，利用改进交互多模型算法实现四旋翼的混杂状态评估。最后，提出一种健康度指标对四旋翼进行定量健康评估。本发明可解决四旋翼飞行过程难以定量测量系统动态性能的问题，也可以有效识别执行器和传感器同时出现故障的情景。

主权项

1.一种基于健康度的四旋翼随机混杂系统健康评估方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：步骤一：建立四旋翼随机混杂系统模型；建立四旋翼动态模型过程方程，包括运动学方程、动力学方程和控制分配方程，运动学方程的输入为线性速度和角速度，输出为位置和姿态；动力学方程的输入为力和力矩，输出为四旋翼的速度和角速度；控制分配方程将力和力矩分配到四个桨上；在控制分配模型中引入效率系数矩阵，建模执行器效率退化执行器故障；根据不同传感器异常类型定义离散模态，各模态的连续动态行为均通过过程方程和测量方程描述，离散模态之间按概率切换，结合各模态的连续动态行为构成四旋翼随机混杂系统模型；步骤二：四旋翼混杂状态估计；故基于四旋翼随机混杂系统模型，利用改进交互多模型算法估计四旋翼混杂状态分布，包括过程变量的概率密度函数和离散模态的离散概率分布；步骤三：执行器效率系数计算和传感器异常类型识别；结合四旋翼随机混杂系统模型，利用改进交互多模型算法得到的四旋翼混杂状态分布，计算执行器效率系数，并识别传感器异常类型；步骤四：计算四旋翼健康度。