【技术实现步骤摘要】
一种运载火箭伺服机构卡死故障诊断方法和系统
[0001]本专利技术属于运载火箭姿态控制系统
,具体涉及一种运载火箭伺服机构卡死故障诊断方法和系统。
技术介绍
[0002]伺服机构为运载火箭姿控系统的执行机构,控制系统通过伺服机构的伸缩牵动发动机喷管的摆动,从而实现火箭飞行时俯仰、偏航、滚动姿态角的控制。伺服机构相关故障一旦发生,其后果将是致命性的,轻则形成较大姿态偏差,偏离预定轨道,重则导致姿态失稳。因此对伺服故障的故障诊断显得尤为重要,如果能准确诊断出伺服故障并采取补救措施,则有可能会阻止火箭的失败。
[0003]伺服机构卡死故障为运载火箭液压伺服机构的主要故障模式。现有技术对卡死故障发生后控制指令重分配研究的较多,有伪逆法、线性规划法、不动点法等,对于卡死故障的诊断与检测研究的方法相对较少。有学者提出一种基于参考模型的伺服系统在轨故障诊断处理系统及方法,该方法诊断的故障类型较多,但诊断需要的时间较长效率较低;还有学者提出利用扩展多模型自适应估计故障的方法,但该方法需要建立各种故障模型,对未知故障的处理能力一般。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服上述缺陷,提供一种运载火箭伺服机构卡死故障诊断方法和系统,本专利技术解决了伺服机构卡死故障难以诊断以及诊断效率低,进而导致控制失效的技术问题。本专利技术能够实现快速诊断伺服机构卡死故障,进一步实现了摆角重构,达到故障条件下运载火箭稳定控制、可靠性高的效果。
[0005]为实现上述专利技术目的,本专利技术提供如下技术方案 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种运载火箭伺服机构卡死故障诊断方法,其特征在于,包括:根据摆角信息计算摆角偏差;摆角信息包括伺服参考模型输出和伺服机构摆角反馈;根据摆角偏差确定伺服摆角伸缩标志;根据伺服摆角伸缩标志判断伺服机构摆角是否异常;如果伺服机构摆角正常,则认为伺服机构未发生卡死故障;如果伺服机构摆角异常,则进一步判断箭体姿态角偏差是否异常;如果箭体姿态角偏差正常,则认为伺服机构未发生卡死故障;如果箭体姿态角偏差异常,则认为伺服机构发生卡死故障。2.根据权利要求1所述的一种运载火箭伺服机构卡死故障诊断方法,其特征在于,伺服参考模型输出为伺服参考模型接收摆角指令后输出的值;伺服参考模型为伺服特性模拟传递函数;伺服机构摆角反馈为伺服机构接收摆角指令后的实际输出值,为传感器测量值。3.根据权利要求2所述的一种运载火箭伺服机构卡死故障诊断方法,其特征在于,摆角偏差=伺服参考模型输出
‑
摆角反馈。4.根据权利要求1所述的一种运载火箭伺服机构卡死故障诊断方法,其特征在于,根据摆角偏差确定伺服摆角伸缩标志的方法包括:将摆角偏差与伺服工作门限M1相比较;当摆角偏差>M1,令伺服摆角伸缩标志为1;当摆角偏差<
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M1,令伺服摆角伸缩标志为
‑
1;当
‑
M1≤摆角偏差≤M1,令伺服摆角伸缩标志为0。5.根据权利要求4所述的一种运载火箭伺服机构卡死故障诊断方法,其特征在于,根据伺服摆角伸缩标志判断伺服机构摆角是否异常的方法包括:S1在当前拍,判断伺服摆角伸缩标志是否为0;如果伺服摆角伸缩标志为0,则认为当前拍伺服机构摆角正常,在下一拍重新返回步骤S1;如果伺服摆角伸缩标志不为0,则进入步骤S2;S2判断当前拍的伺服摆角伸缩标志与当前拍之前的连续n拍的伺服摆角伸缩标志是否均相同,如果相同则进入步骤S3,如果不同则认为当前拍伺服机构摆角正常,在下一拍重新返回步骤S1;S3判断当前拍与当前拍之前的连续n拍的伺服机构摆角反馈是否均相同;如果当前拍与当前拍之前的连续n拍的伺服机构摆角反馈均相同,则认为当前拍伺服机构摆角异常;如果当前拍与当前拍之前的连续n拍的伺服机构摆角反馈不全相同,则认为当前拍伺服机构摆角正常,在下一拍重新返回步骤S1;n为≥2的整数。6.根据权利要求5所述的一种运载火箭伺服机构卡死故障诊断方法,其特征在于,步骤S3中,判断当前拍与当前拍之前的连续n拍的伺服机构摆角反馈是否均相同的方法包括:将当前拍的伺服机构摆角反馈与当前拍之前的连续n拍的伺服机构摆角反馈分别作差,判断所得各差值是否均小于设定门限M2,当均小于设定门限M2,认为当前拍与当前拍之前的连续n拍的伺服机构...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘思,王威,贺从园,朱蕾蕾,许瑞振,张宇星,
申请(专利权)人:上海航天控制技术研究所,
类型:发明
国别省市:
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