一种基于区间观测器的飞机系统容错控制方法技术方案

技术编号:26595969 阅读:53 留言:0更新日期:2020-12-04 21:17
本发明专利技术涉及一种基于区间观测器的飞机系统容错控制方法,针对一类飞机纵向运动系统,提出了一种基于区间观测器的容错控制方案,通过构造增广系统的区间观测器,进一步对区间观测器进行反馈控制设计,实现飞机纵向运动系统容错控制,该发明专利技术提供了一种新的容错控制思路和方法;此外,该发明专利技术不仅能够实现容错控制,同时还能够基于区间观测器给出系统状态估计的区间和故障的区间,实现故障大小范围的估计。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区间观测器的飞机系统容错控制方法
本专利技术涉及一种飞机纵向运动系统的控制方法,主要是基于区间观测器的容错控制方法,属于飞行器安全控制领域。
技术介绍
飞行器安全控制一直是航空航天领域的难点问题,因为一旦发生故障并且没有及时处理,将会造成重大的财产甚至生命损失。在飞行器安全控制领域,故障诊断可以及时发现故障,容错控制可以对部分非致命故障进行处理,为飞行器系统安全控制提供保障。区间观测器理论的兴起和其在控制方面的应用,为故障诊断提供了新思路。所谓区间观测器,是当系统存在不确定扰动因素时,通过构造上界和下界观测器给出状态变化的一个范围(区间)。以区间观测器为残差产生器,从而给出的任意时刻状态的上下界,正是故障诊断的一个天然的阈值。因此,区间观测器多被用于系统安全控制领域的故障诊断中。《基于区间观测器的执行器故障检测》(郭胜辉,朱芳来,控制与决策,2016年底31期第6卷)一文中提出了一种基于区间观测器的故障检测方法,该文利用区间观测器生成故障检测阈值,通过残差比较来检测系统故障。现有的文献中区间观测器用来实现故障诊断的成果较多,但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区间观测器的飞机系统容错控制方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1:构建包含执行器故障的飞机纵向运动系统状态空间表达式:/n

【技术特征摘要】
1.一种基于区间观测器的飞机系统容错控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:构建包含执行器故障的飞机纵向运动系统状态空间表达式:



式中,x(t)∈Rn为状态向量;u(t)∈Rp为控制向量;f(t)∈Rr为执行机构故障函数;d(t)∈Rq为系统扰动;y(t)∈Rm为输出向量;
A∈Rn×n,,B∈Rn×p,C∈Rm×n,E∈Rn×q,F∈Rn×r为系统的常系数矩阵;
步骤2:构造步骤1中状态空间表达式的增广系统,把步骤1中状态空间表达式的状态向量和故障向量作为增广系统的状态向量,即可得到增广系统:



式中:其中I为单位矩阵;
步骤3:针对步骤2中得到的增广系统,设计区间观测器:



式中,和ξ是对增广系统状态的上下界估计,和是对增广系统中扰动的上下界估计,E+=max(0,E),E-=E+-E,L为待设计的观测器增益矩阵;
为了设计区...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩渭辛许斌范泉涌贾坤浩
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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