基于在线模型的飞行控制系统的故障诊断

发布时间：2017-12-13 22:22

  本文关键词：基于在线模型的飞行控制系统的故障诊断

  更多相关文章： 飞控系统 阈值-改进SPRT联合诊断算法 在线模型 故障诊断

【摘要】：飞行控制系统是无人机的核心,其可靠性关系到无人机的安全,对飞行控制系统进行快速准确的故障诊断是保证无人机系统安全的基础,因此,开展飞行控制系统故障诊断技术的研究具有重要的研究意义和应用价值。本文以执行机构和无人机数学模型为基础,研究了基于残差的阈值-改进SPRT联合诊断算法,开发了基于双CPU架构的飞行控制与故障诊断综合系统,实现了对无人机飞行控制系统的执行机构和传感器的故障诊断。论文首先分析了飞行控制系统故障诊断的设计需求,制定了故障诊断系统的总体设计策略。其次,论文在建立了执行机构解析模型的基础上,以模型的输出与执行机构的实际位置的残差为依据,研究了基于残差的阈值-改进SPRT联合诊断算法,实现了对执行机构故障快速有效的在线诊断。再次,论文建立了无人机的数学模型,根据模型解算的飞行状态参数进行传感器特性仿真,以获得估计值与测量值的残差,在阈值-改进SPRT联合诊断算法的基础上,综合了专家系统判决和数据融合分析等手段,提高传感器故障诊断的准确性。然后,论文针对故障诊断平台的双CPU架构,开展了飞行控制与故障诊断综合系统的功能设计和软件实现。最后,在半物理仿真环境下对系统进行仿真验证,验证结果表明,所设计的基于在线模型的故障诊断系统能快速准确地诊断出飞控系统的执行机构故障和传感器故障。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V279;V249.1

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 沈笑云;唐鹏;张思远;焦卫东;庞博;;机载GPS接收机软故障检测方法的研究[J];电光与控制;2014年10期

2 池程芝;章卫国;高亚奎;刘小雄;;基于解析余度的机载维护系统故障诊断方法[J];计算机测量与控制;2011年07期

3 郑志强;袁海文;;基于模糊多模型结构的飞行控制系统执行器故障诊断[J];兵工学报;2010年03期

4 王宏伦;王英勋;;无人机飞行控制与管理[J];航空学报;2008年S1期

5 尚群立;孙黎;吴海燕;;基于模型的执行器故障诊断[J];浙江大学学报(工学版);2007年10期

6 张靓;刘光明;;RTEMS嵌入式系统中的软件容错设计[J];计算机工程与科学;2007年05期

7 陈怀民;武宝军;段晓军;吴成富;;改进的时序概率比检验在飞行控制系统故障检测中的应用[J];测控技术;2007年04期

8 张登峰,王执铨,孙金生;控制系统故障诊断的理论与技术[J];数据采集与处理;2002年03期

9 房方,孙万云,牛玉广;控制系统传感器故障的检测与诊断研究[J];华北电力大学学报;2001年04期

10 李宏亮,胡国平,胡华平,赵龙;强实时双系统中容错技术研究[J];国防科技大学学报;2000年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王保进;嵌入式实时系统的任务调度与资源共享模型及算法研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 孟冲;小型无人机负荷分担式容错飞行控制软件设计[D];南京航空航天大学;2015年

2 向孝龙;基于VxWorks的无人机快速原型仿真技术研究[D];南京航空航天大学;2014年

3 张朋;小型无人机飞行控制与管理软件设计[D];南京航空航天大学;2014年

4 花良浩;基于VxWorks下的无人机故障注入与诊断实时仿真平台研究[D];南京航空航天大学;2013年

5 段姝婧;基于机载模型的航空发动机解析余度研究[D];南京航空航天大学;2012年

6 王永亮;基于VxWorks的无人机飞行控制软件设计与开发[D];南京航空航天大学;2010年

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本文编号：1286816