為提高航天器系統(tǒng)的可靠性,研究一種干擾影響下的航天器主動容錯控制技術(shù).首先,為實(shí)現(xiàn)干擾下的故障診斷,減小航天器系統(tǒng)故障檢測到故障估計(jì)之間的時間延遲,通過將故障擴(kuò)展為系統(tǒng)狀態(tài)量,設(shè)計(jì)未知輸入觀測器,進(jìn)行航天器故障檢測及估計(jì)單元一體化設(shè)計(jì).其次,考慮到此方法無法實(shí)現(xiàn)對干擾的估計(jì),且僅能解決可導(dǎo)的故障類型,進(jìn)一步設(shè)計(jì)新型的自適應(yīng)滑模未知輸入觀測器,能夠保證對干擾及故障的同時解耦估計(jì),也可以解決更廣泛的故障類型.最后,考慮觀測器觀測過程中的估計(jì)誤差,設(shè)計(jì)了多變量終端滑模容錯控制器,提高了控制性能.仿真結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)的主動容錯控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)干擾影響下的故障診斷,可以保證航天器控制性能的快速恢復(fù). 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,52(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

基于未知輸入觀測器的狀態(tài)估計(jì)圖

基于自適應(yīng)滑模未知輸入觀測器的狀態(tài)估計(jì)圖

仿真結(jié)果如圖1～3所示. 圖1為故障估計(jì)及其對應(yīng)的誤差圖,圖中藍(lán)色實(shí)線為故障真實(shí)值,紅色虛線為故障估計(jì)值,可以看出紅色虛線可以基本實(shí)現(xiàn)對故障真實(shí)值的估計(jì),從而驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的未知輸入觀測器的有效性. 故障估計(jì)誤差在較小范圍內(nèi)波動,這種波動是由于故障之間的耦合相互影響造成的,屬于故障估計(jì)中的正常范圍. 圖2為狀態(tài)估計(jì)圖,圖中顯示航天器的狀態(tài)可以在有限時間內(nèi)到達(dá)平衡點(diǎn),且狀態(tài)估計(jì)值可以有效跟蹤真實(shí)值,從而驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)未知輸入觀測器的有效性.圖2 基于未知輸入觀測器的狀態(tài)估計(jì)圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]自適應(yīng)廣義滑模觀測器之狀態(tài)估計(jì)和故障重構(gòu)[J]. 穆凌霞,余翔,李平,王新民.  控制理論與應(yīng)用. 2017(04)



本文編號：3227012