針對(duì)F-16戰(zhàn)斗機(jī)模型的故障診斷與容錯(cuò)控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-17 14:23
固定翼飛機(jī)是世界上使用頻率最高的飛行器之一,人們對(duì)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(cuò)控制技術(shù)是提高飛機(jī)可靠性的有效途徑。在最近幾十年里,F-16戰(zhàn)斗機(jī)一直是世界上最成功的輕型戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)種之一,擁有復(fù)雜的控制系統(tǒng),對(duì)于飛機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)控制方法研究具有較強(qiáng)的適用性。本論文針對(duì)F-16戰(zhàn)斗機(jī)簡(jiǎn)化的線性狀態(tài)空間模型設(shè)計(jì)了適用性更強(qiáng)的故障診斷方法和容錯(cuò)控制方法,提升了對(duì)F-16戰(zhàn)斗機(jī)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(duì)簡(jiǎn)化的F-16戰(zhàn)斗機(jī)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(cuò)控制器設(shè)計(jì)。F-16戰(zhàn)斗機(jī)模型擁有5個(gè)執(zhí)行器,其每個(gè)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(gè)執(zhí)行器的狀態(tài)可構(gòu)成一個(gè)對(duì)角矩陣,由此能夠構(gòu)建一個(gè)執(zhí)行器乘性故障模型,從而便于識(shí)別故障模型以及設(shè)計(jì)相應(yīng)的H∞容錯(cuò)控制器。其次,基于控制律重新調(diào)度的方法,針對(duì)執(zhí)行器乘性故障模型,利用H∞容錯(cuò)控制理論設(shè)計(jì)了每個(gè)故障模型相應(yīng)的H∞容錯(cuò)控制器,組成備選容錯(cuò)控制器集合。然后針對(duì)存在故障誤診斷的情況設(shè)計(jì)了選擇H∞容錯(cuò)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(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(jì)和參數(shù)估計(jì)都是常用的基于模型的定量方法,兩者在單獨(dú)使用的時(shí)候都??
控制思想登上歷史舞臺(tái)的起點(diǎn)而我國(guó)研究容錯(cuò)控制的進(jìn)程基本上也是與國(guó)外同步的。??容錯(cuò)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(cuò)控制方法和基于??解析模型的容錯(cuò)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(cuò)控??制方法還能夠進(jìn)一步劃分為被動(dòng)方法和主動(dòng)方法。但無論是什么容錯(cuò)控制方法,都??是建立在控制系統(tǒng)自身?yè)碛斜匾挠布哂喽鹊幕A(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(duì)比圖??26??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于虛擬儀器的仿真飛機(jī)航姿航向儀表的設(shè)計(jì)與演示[J]. 周兵,黨淑雯,曹智順,李文博,趙承誠(chéng),李國(guó)棟. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2013(14)
[2]飛行器控制面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 陳宗基,張汝麟,張平,周銳. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]基于自適應(yīng)觀測(cè)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(bào). 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(dòng)容錯(cuò)控制[J]. 韓曉娜,陳朝旭,緱林峰. 西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[6]基于硬件冗余容錯(cuò)控制的換向閥改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 胡啟祥,白繼平. 浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(03)
[7]非線性系統(tǒng)的集成故障診斷和容錯(cuò)控制[J]. 何靜,邱靜,張昌凡,王錫波. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 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(cuò)控制技術(shù)綜述[J]. 邢琰,吳宏鑫,王曉磊,李智斌. 宇航學(xué)報(bào). 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(dòng)的故障診斷與容錯(cuò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究[D]. 王宇雷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):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(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(jì)和參數(shù)估計(jì)都是常用的基于模型的定量方法,兩者在單獨(dú)使用的時(shí)候都??
控制思想登上歷史舞臺(tái)的起點(diǎn)而我國(guó)研究容錯(cuò)控制的進(jìn)程基本上也是與國(guó)外同步的。??容錯(cuò)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(cuò)控制方法和基于??解析模型的容錯(cuò)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(cuò)控??制方法還能夠進(jìn)一步劃分為被動(dòng)方法和主動(dòng)方法。但無論是什么容錯(cuò)控制方法,都??是建立在控制系統(tǒng)自身?yè)碛斜匾挠布哂喽鹊幕A(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(duì)比圖??26??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于虛擬儀器的仿真飛機(jī)航姿航向儀表的設(shè)計(jì)與演示[J]. 周兵,黨淑雯,曹智順,李文博,趙承誠(chéng),李國(guó)棟. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2013(14)
[2]飛行器控制面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 陳宗基,張汝麟,張平,周銳. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]基于自適應(yīng)觀測(cè)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(bào). 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(dòng)容錯(cuò)控制[J]. 韓曉娜,陳朝旭,緱林峰. 西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[6]基于硬件冗余容錯(cuò)控制的換向閥改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 胡啟祥,白繼平. 浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(03)
[7]非線性系統(tǒng)的集成故障診斷和容錯(cuò)控制[J]. 何靜,邱靜,張昌凡,王錫波. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 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(cuò)控制技術(shù)綜述[J]. 邢琰,吳宏鑫,王曉磊,李智斌. 宇航學(xué)報(bào). 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(dòng)的故障診斷與容錯(cuò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究[D]. 王宇雷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):2922191
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/2922191.html
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