基于在線模型的飛控系統(tǒng)傳感器的故障診斷

王余偉, 曹 東, 李 勇

(南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，南京 211106)

基于在線模型的飛控系統(tǒng)傳感器的故障診斷

王余偉, 曹 東, 李 勇

(南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，南京 211106)

傳感器是測量無人機(jī)姿態(tài)信息的核心，傳感器為無人機(jī)的飛行提供安全、可靠、全面的數(shù)據(jù)信息。飛機(jī)的安全很大程度上取決于傳感器是否故障。故障診斷技術(shù)的研究，有利于提高飛行器的運(yùn)行安全可靠性。首先,對無人機(jī)機(jī)載傳感器的工作原理進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上建立無人機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的解析模型。以模型為依據(jù)，對無人機(jī)的傳感器進(jìn)行特性仿真。其次，利用了一種基于殘差的閾值-改進(jìn)SPRT聯(lián)合診斷算法，從殘差中提取故障特征，對傳感器的工作狀態(tài)做出檢測和判斷。最后，建立了傳感器故障常見的數(shù)學(xué)模型，亦對傳感器故障特性進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明，這種方案能有效提高傳感器故障的診斷精度,故障診斷算法有效。

飛控系統(tǒng)； 傳感器； 解析模型； 故障診斷

0 引言

飛行控制系統(tǒng)中有各式各樣的傳感器，傳感器可以為飛行控制系統(tǒng)提供全面、可靠、精確的數(shù)據(jù)信息，為無人機(jī)的飛行提供了安全保障。由于傳感器的重要性和其自身的特性，對傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)檢測和故障診斷是非常必要的[1]。在飛行控制系統(tǒng)中，慣性

1 方案設(shè)計(jì)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)正常的情況下，在無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)在線模型中輸入舵偏角傳感器測得的執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供的位置信息，把傳感器所測真實(shí)無人機(jī)在飛行過程中的狀態(tài)參數(shù)與在線模型解算輸出的信息進(jìn)行比較，從而生成殘差，再進(jìn)行殘差決策，從而提取有效的殘差特征[3]?！?br>