一种基于BP神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法技术

技术编号:24204455 阅读:42 留言:0更新日期:2020-05-20 14:05
本发明专利技术涉及一种基于BP神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法,针对控制系统飞行运动信息进行数据融合生成,并训练BP神经网络,采用训练好的BP神经网络对主发动机故障进行辨识,能够有效实现对故障类型的实时准确建模判别。考虑飞行器质心运动、扰心运动、结构干扰、气动力及力矩等因素,建立更加真实可信仿真模型,生成可信的数据样本,对BP神经网络进行训练,本发明专利技术可对飞行器推力故障进行实时在线辨识,可准确辨识出哪台发动机故障,以及故障程度。本发明专利技术所需计算资源小,可嵌入现有飞行控制计算机,进行飞行过程中的故障实时辨识。发挥控制系统作用,掌握新的核心技术,解决非致命动力故障导致的飞行失利问题。

An on-line identification method of aircraft thrust fault based on BP neural network

【技术实现步骤摘要】
一种基于BP神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法
本专利技术涉及一种基于BP神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法,适用于飞行器飞行过程中典型动力系统故障在线辨识领域。
技术介绍
当前飞行器尚不具备推力故障的自主辨识能力,因而导致在非致命故障情况下不具备容错控制的能力。当前故障诊断各类模型及算法在模型精度、建模方式以及适用领域等方面尚存在不足,且缺乏面向飞行器复杂工况和复杂环境应用的系统性和针对性研究。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为:克服现有技术不足,提出一种基于BP神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法,针对控制系统飞行运动信息,进行数据融合生成,并训练BP神经网络,采用训练好的BP神经网络对主发动机故障进行辨识,能够有效实现对故障类型的实时准确判别。本专利技术通过如下技术方案予以实现:一种基于BP神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法,步骤如下:(1)根据真实飞行器和其所处的环境,构建飞行器六自由度动力学仿真模型;(2)设定各个仿真偏差组合,将设定的仿真偏差组合输入步骤(1)构建的飞行器六自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BP神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法,其特征在于步骤如下:/n(1)根据真实飞行器和其所处的环境,构建飞行器六自由度动力学仿真模型;/n(2)设定各个仿真偏差组合,将设定的仿真偏差组合输入步骤(1)构建的飞行器六自由度动力学仿真模型中;进行步骤(3);/n(3)设定各个故障发生时刻与故障程度,将设定的故障发生时刻与故障程度输入步骤(1)构建的飞行器六自由度动力学仿真模型中;/n(4)将步骤(2)设定的仿真偏差组合与步骤(3)设定的各个故障发生时刻与故障程度进行排列组合,得到飞行器六自由度动力学仿真模型在不同组合情况下的仿真数据,仿真数据包括:加速度、姿态角、姿态角偏差;将不同组...

【技术特征摘要】
1.一种基于BP神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法,其特征在于步骤如下:
(1)根据真实飞行器和其所处的环境,构建飞行器六自由度动力学仿真模型;
(2)设定各个仿真偏差组合,将设定的仿真偏差组合输入步骤(1)构建的飞行器六自由度动力学仿真模型中;进行步骤(3);
(3)设定各个故障发生时刻与故障程度,将设定的故障发生时刻与故障程度输入步骤(1)构建的飞行器六自由度动力学仿真模型中;
(4)将步骤(2)设定的仿真偏差组合与步骤(3)设定的各个故障发生时刻与故障程度进行排列组合,得到飞行器六自由度动力学仿真模型在不同组合情况下的仿真数据,仿真数据包括:加速度、姿态角、姿态角偏差;将不同组合情况下的仿真数据进行保存;
(5)将不同组合情况下的仿真数据进行截取,生成数据样本;根据故障发动机编号以及故障程度设计数据标签,并对每个数据样本打标签;
(6)随机取(5)中打完标签的数据的大部分以上划分为训练集,其余部分随机取一半划分验证集,另一半划分为测试集;搭建BP神经网络;
(7)将步骤(5)中所述训练集中的数据样本,输入步骤(6)搭建的BP神经网络,进行训练;采用验证集中的数据样本,对训练过程进行测试,当神经网络连续N次在验证集上样本误差不下降时,训练结束,得到训练结果;
(8)采用测试集中的数据样本,对训练结果进行测试,若满足要求,则将训练好的BP神经网络保存,进行步骤(9);若不满足,则调整步骤(6)搭建的BP神经网络,返回步骤(6);
(9)将步骤(8)中保存的BP神经网络嵌入飞行器控制计算机中,使用训练好的BP神经网络,进行故障在线辨识。


2.根据权利要求1所述的一种基于BP神经网络的飞行器推力故障在线辨识方法,其特征在于:搭建的BP神经网络,结构包含一个单隐层和输出层。


3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:郜诗佳柳嘉润张隽施健峰张惠平禹春梅马卫华
申请(专利权)人:北京航天自动控制研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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