一种自主水下航行器舵面故障诊断方法技术

技术编号:22053747 阅读:27 留言:0更新日期:2019-09-07 14:45
本发明专利技术涉及一种自主水下航行器舵面故障诊断方法,根据控制输入计算加性故障描述因子的估计值,然后根据加性故障描述因子的正负性在已设定的表中查询舵面故障变形的方向;基于控制执行机构的输入输出关系的耦合变化规律,实现了舵面的故障定位与辨识,深入到执行机构的元部件层面,对执行机构的故障定位与辨识更加具体,以使得进行具体的容错控制设计。

A Fault Diagnosis Method for Rudder Surface of Autonomous Underwater Vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种自主水下航行器舵面故障诊断方法
本专利技术属于水下航行器
,具体涉及一种自主水下航行器舵面故障诊断方法。
技术介绍
水下航行器如今已被较为广泛地应用于科学、军事和商业等领域,如水下设施维护、海洋科学考察、水下搜救和海洋战争等。然而,由于水下环境复杂多变和水中通讯受限等原因,造成水下航行器在执行任务的过程中容易发生各种故障,如传感器失灵、推进器损坏和鳍舵变形等,严重阻碍了水下航行器的应用与推广。据此引入故障诊断和容错控制技术,当航行器发生故障时,应当及时诊断出故障信息,以尽最大可能降低故障带来的危害。目前,对执行机构的故障诊断,从UUV的系统层面逐步深入到执行机构的元部件层面(例如舵面)进行分析的研究还不足,对执行机构的故障定位与辨识不够充分,不便于进行容错控制设计。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处,本专利技术提出一种自主水下航行器舵面故障诊断方法。技术方案一种自主水下航行器舵面故障诊断方法,其特征在于步骤如下:步骤1:建立自主水下航行器运动控制系统的非线性动力学模型:其中,ν为速度向量,η为位置/姿态向量,M为惯性矩阵,C(ν)为科式力与向心力矩阵,D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主水下航行器舵面故障诊断方法,其特征在于步骤如下:步骤1:建立自主水下航行器运动控制系统的非线性动力学模型:

【技术特征摘要】
1.一种自主水下航行器舵面故障诊断方法,其特征在于步骤如下:步骤1:建立自主水下航行器运动控制系统的非线性动力学模型:其中,ν为速度向量,η为位置/姿态向量,M为惯性矩阵,C(ν)为科式力与向心力矩阵,D(ν)为阻尼矩阵,g(η)为重力在浮心处产生的力和力矩,J(η)为坐标系旋转矩阵;此外τ为模型控制输入,表达式为:τ=Bu其中,B为控制矩阵,u为执行机构控制输入;步骤2:对步骤1中的非动力学模型进行简化得:fN(ν,η)=-M-1(C(ν)ν+D(ν)ν+g(η))步骤3:根据故障描述形式的定义,模型控制输入τ的加性故障描述形式为:τ=τ*+f+τ*为期望的模型控制输入,...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋保维潘光张立川王鹏张克涵曹永辉胡海豹
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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