針對F-16戰(zhàn)斗機模型的故障診斷與容錯控制方法研究
發(fā)布時間:2020-12-17 14:23
固定翼飛機是世界上使用頻率最高的飛行器之一,人們對于其控制系統(tǒng)的安全可靠性要求越來越高,而故障診斷與容錯控制技術(shù)是提高飛機可靠性的有效途徑。在最近幾十年里,F-16戰(zhàn)斗機一直是世界上最成功的輕型戰(zhàn)斗機機種之一,擁有復(fù)雜的控制系統(tǒng),對于飛機控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制方法研究具有較強的適用性。本論文針對F-16戰(zhàn)斗機簡化的線性狀態(tài)空間模型設(shè)計了適用性更強的故障診斷方法和容錯控制方法,提升了對F-16戰(zhàn)斗機系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性。本論文所做的主要工作如下:首先,針對簡化的F-16戰(zhàn)斗機線性狀態(tài)空間模型構(gòu)建了執(zhí)行器乘性故障模型用于故障診斷與H∞容錯控制器設(shè)計。F-16戰(zhàn)斗機模型擁有5個執(zhí)行器,其每個執(zhí)行器的狀態(tài)都可以分為三種狀態(tài):正常、效率下降以及完全失效,通過5個執(zhí)行器的狀態(tài)可構(gòu)成一個對角矩陣,由此能夠構(gòu)建一個執(zhí)行器乘性故障模型,從而便于識別故障模型以及設(shè)計相應(yīng)的H∞容錯控制器。其次,基于控制律重新調(diào)度的方法,針對執(zhí)行器乘性故障模型,利用H∞容錯控制理論設(shè)計了每個故障模型相應(yīng)的H∞容錯控制器,組成備選容錯控制器集合。然后針對存在故障誤診斷的情況設(shè)計了選擇H∞容錯控制器的優(yōu)化策略來調(diào)度控制器。這種...
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1故障診斷方法分類情況??狀態(tài)估計和參數(shù)估計都是常用的基于模型的定量方法,兩者在單獨使用的時候都??
控制思想登上歷史舞臺的起點而我國研究容錯控制的進程基本上也是與國外同步的。??容錯控制方法大體上能夠被劃分成兩大類,即基于硬件冗余的容錯控制方法和基于??解析模型的容錯巧制方法,如圖1-2所示。本論文主要研究的基于解析模型的容錯控??制方法還能夠進一步劃分為被動方法和主動方法。但無論是什么容錯控制方法,都??是建立在控制系統(tǒng)自身擁有必要的硬件冗余度的基礎(chǔ)上的P41,例如在空客的A340??7??
-0.11?-0.1?-0.09?-0.08?-0.07?-0.06?-日.05?-0.04?-0.03?-0.02??最大負(fù)傭神角速度(rad/sec)??圖3-2俯仰角速度控制效果對比圖??26??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于虛擬儀器的仿真飛機航姿航向儀表的設(shè)計與演示[J]. 周兵,黨淑雯,曹智順,李文博,趙承誠,李國棟. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2013(14)
[2]飛行器控制面臨的機遇與挑戰(zhàn)[J]. 陳宗基,張汝麟,張平,周銳. 自動化學(xué)報. 2013(06)
[3]基于自適應(yīng)觀測器的線性離散系統(tǒng)故障診斷[J]. 陳愛武,賈建芳,吳俊清. 南京理工大學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[4]含有不靈敏區(qū)非線性系統(tǒng)的增益調(diào)度自適應(yīng)變結(jié)構(gòu)控制[J]. 胡劍波,辛海良. 控制理論與應(yīng)用. 2010(06)
[5]一類傳感器故障的主動容錯控制[J]. 韓曉娜,陳朝旭,緱林峰. 西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[6]基于硬件冗余容錯控制的換向閥改進設(shè)計[J]. 胡啟祥,白繼平. 浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2009(03)
[7]非線性系統(tǒng)的集成故障診斷和容錯控制[J]. 何靜,邱靜,張昌凡,王錫波. 機械工程學(xué)報. 2009(05)
[8]H_∞控制理論及應(yīng)用的研究綜述[J]. 劉珊中,孫隆和. 電光與控制. 2007(03)
[9]航天器故障診斷與容錯控制技術(shù)綜述[J]. 邢琰,吳宏鑫,王曉磊,李智斌. 宇航學(xué)報. 2003(03)
[10]基于在線優(yōu)化的切換多模型自適應(yīng)控制[J]. 劉魯源,呂偉杰,牟世忠. 控制與決策. 2002(04)
博士論文
[1]基于模型的飛行控制系統(tǒng)故障診斷方法研究[D]. 劉劍慰.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障診斷與容錯控制系統(tǒng)設(shè)計方法研究[D]. 王宇雷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:2922191
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1故障診斷方法分類情況??狀態(tài)估計和參數(shù)估計都是常用的基于模型的定量方法,兩者在單獨使用的時候都??
控制思想登上歷史舞臺的起點而我國研究容錯控制的進程基本上也是與國外同步的。??容錯控制方法大體上能夠被劃分成兩大類,即基于硬件冗余的容錯控制方法和基于??解析模型的容錯巧制方法,如圖1-2所示。本論文主要研究的基于解析模型的容錯控??制方法還能夠進一步劃分為被動方法和主動方法。但無論是什么容錯控制方法,都??是建立在控制系統(tǒng)自身擁有必要的硬件冗余度的基礎(chǔ)上的P41,例如在空客的A340??7??
-0.11?-0.1?-0.09?-0.08?-0.07?-0.06?-日.05?-0.04?-0.03?-0.02??最大負(fù)傭神角速度(rad/sec)??圖3-2俯仰角速度控制效果對比圖??26??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于虛擬儀器的仿真飛機航姿航向儀表的設(shè)計與演示[J]. 周兵,黨淑雯,曹智順,李文博,趙承誠,李國棟. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2013(14)
[2]飛行器控制面臨的機遇與挑戰(zhàn)[J]. 陳宗基,張汝麟,張平,周銳. 自動化學(xué)報. 2013(06)
[3]基于自適應(yīng)觀測器的線性離散系統(tǒng)故障診斷[J]. 陳愛武,賈建芳,吳俊清. 南京理工大學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[4]含有不靈敏區(qū)非線性系統(tǒng)的增益調(diào)度自適應(yīng)變結(jié)構(gòu)控制[J]. 胡劍波,辛海良. 控制理論與應(yīng)用. 2010(06)
[5]一類傳感器故障的主動容錯控制[J]. 韓曉娜,陳朝旭,緱林峰. 西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[6]基于硬件冗余容錯控制的換向閥改進設(shè)計[J]. 胡啟祥,白繼平. 浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2009(03)
[7]非線性系統(tǒng)的集成故障診斷和容錯控制[J]. 何靜,邱靜,張昌凡,王錫波. 機械工程學(xué)報. 2009(05)
[8]H_∞控制理論及應(yīng)用的研究綜述[J]. 劉珊中,孫隆和. 電光與控制. 2007(03)
[9]航天器故障診斷與容錯控制技術(shù)綜述[J]. 邢琰,吳宏鑫,王曉磊,李智斌. 宇航學(xué)報. 2003(03)
[10]基于在線優(yōu)化的切換多模型自適應(yīng)控制[J]. 劉魯源,呂偉杰,牟世忠. 控制與決策. 2002(04)
博士論文
[1]基于模型的飛行控制系統(tǒng)故障診斷方法研究[D]. 劉劍慰.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障診斷與容錯控制系統(tǒng)設(shè)計方法研究[D]. 王宇雷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:2922191
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/2922191.html
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