一种基于扩维并行滤波及分层判定的飞行器故障辨识方法技术

一种基于扩维并行滤波及分层判定的飞行器故障辨识方法，本发明专利技术的目的是为了解决现有飞行器故障辨识速度慢、精度差等问题，通过研究模型/数据依赖程度低、快速、准确的在线故障辨识方法，提高故障辨识技术速度以及辨识精度，同时可以减少量测信息的依赖度，减少传感器的使用。本发明专利技术采用扩维并行滤波的方式，能够较大程度的降低计算量，提高辨识速度，并且不需要增加量测传感器，仅依靠上面级导航系统提供的信息就可以实现快速准确的状态估计。采用故障发生位置/故障模式/故障程度分层判定方法，逐渐剪除观测器的无效分支，降低计算量，提高辨识速度与辨识精度。提高辨识速度与辨识精度。提高辨识速度与辨识精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于扩维并行滤波及分层判定的飞行器故障辨识方法


[0001]本专利技术涉及一种基于自适应滤波技术和分层判定技术的低耗时、高精度的飞行器在线故障辨识方法，可根据当前飞行器状态辨识出故障发生位置、故障模式和故障程度。

技术介绍

[0002]飞行器动力系统/执行机构元器件在复杂飞行环境的影响下，出现故障的概率急剧增大，对故障进行在线辨识是对其有效应对的基础。针对飞行器系统难以准确建模，故障信息缺乏先验知识，量测数据数量和质量受限等问题，现有故障辨识技术需要诸多传感器数据，模型复杂、故障辨识速度慢，故障程度辨识精度不足。亟需开发新的快速精准辨识方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有飞行器故障辨识速度慢、精度差等问题，提供一种基于扩维并行自适应滤波及分层判定技术的飞行器故障快速精准辨识方法，通过研究模型/数据依赖程度低、快速、准确的在线故障辨识方法，提高故障辨识技术速度以及辨识精度，同时可以减少量测信息的依赖度，减少传感器的使用。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于扩维并行自适应滤波及分层判定技术的飞行器故障快速精准辨识方法，其特征在于：所述方法步骤为：步骤一：根据飞行器发动机推力系统和伺服机构工作状态分析推力系统/伺服机构典型故障模式，建立典型推挤故障模型T
iout
＝k
i
T
i
与典型伺服机构模型其中T
i
为第i个位置对应推力，k
i
为第i个位置对应推力的损伤系数，δ
i
(t)为第i个位置对应伺服机构摆角，σ
i
为第i个位置对应摆角的损伤系数，δ
ki
为第i个位置对应摆角卡死的角度，w为伺服机构摆角的随机值；步骤二：分析故障前后飞行器状态量x轴位移x，y轴位移y，z轴位移z，x轴速度v
x
，y轴速度v
y
，z轴速度v
z
，x轴姿态角速度ω
x
，y轴姿态角速度ω
y
，z轴姿态角速度ω
z
，第i个位置对应推力T
i
，第j个位置对应伺服机构摆角θ
j
的变化，针对各种故障模型建立多个带有故障的无偏动力学模型，建立系统状态方程与量测方程步骤三：将主发动机的推力T
i
、各个发动机的伺服机构的摆角θ
j
作为扩维状态量分别增广到多个低维滤波器的状态量X
T
＝[ω
x
,ω
y
,ω
z
,T
i
]，X
θ
＝[ω
x
,ω
y
,ω
z
,θ
j
]中，其中X
T
表示推力T
i
扩维的状态量，X
θ
表示伺服机构摆角θ
j
扩维的状态量，多个滤波器同时运行来获取发动机推力估计值和伺服机构摆角估计值步骤四：通过总推力观测器估计结果进行第一层判定，若出现推力故障则停用伺服机构观测器，通过扩维单发推力观测器X
T
＝[ω
x
,ω
y
,ω
z
,T
i
]进行第二层判定，获得故障发生位置及故障程度，若无推力故障则停用推力观测器，进入伺服机构故障判断；步骤五：伺服机构故障判断首先根据观测器估计参数的误差S
i
与协方差R
i
确定故障发生位置，停止未发生故障位置的伺服机构观测器进行第三层判定，通过增广伺服机构观测器X
θ
＝[ω
x
,ω
y
,ω
z
,θ
j
]获得摆角估计值确定故障模式及故障程度。2.根据权利要求1所述的一种基于扩维并行自适应滤波及分层判定技术的飞行器故障快速精准辨识方法，其特征在于：步骤二中，所述系统状态方程与量测方程具体为：步骤二一：设置系统的状态向量x＝[ω
x ω
y ω
z
]
T
与系统的输出量其中表示x轴姿态角速度输出量，表...

【专利技术属性】
技术研发人员：浦甲伦，韦常柱，朱光楠，刘哲，孙智力，刘权，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：