从测试结果可以看出,基于辨识参考模型的故障检测方法可以及时准确地检测出角度传感器的故障,并且切换到备份余度的角度传感器,保证舵控系统正常工作,提高系统的可靠性。
4 总结
本文研究了无人机双余度电动舵机角度传感器故障检测的方法。针对双余度角度传感器的特点提出了基于辨识参考模型的故障检测方法。首先通过理论推导和机理分析的方法建立了舵控系统的数学模型,然后利用模型辨识的方法确定了模型的参数。通过引入速率饱限制和位置限幅,解决了舵控系统模型由于速度饱和导致跟踪大角度输出时存在较大误差的问题,使模型即使在存在力矩干扰时仍然可以作为参考模型进行故障检测。最后给出了双余度电位器故障检测的步骤,并且通过实际的测试结果验证了所提出方法的有效性。
参考文献
[1] 张若青,裘丽华.基于动态神经网络的电液伺服阀实时故障诊断[J].机床与液压,2002(3):140-142.
[2] 陆军,张元国,王长路.电动舵机余度技术概述[J].机械传动,2010(3):92-95.
[3] BOUIBED K,AITOUCHE A,BAYART M.Sensor and actuator fault detection and isolation using two model based approaches:application to an autonomous electric vehicle[C].Proceedings of 18th Mediterranean Conference on Control and Automation.Piscataway,NJ:IEEE,2010:1290-1295.
[4] BOBRINSKOY A,GATTI M.Model-based fault detection and isolation design for flight-critical actuators in a harsh environment[C].Proceedings of 2012 AIAA 31st Digital Avionics Systems Conference.Piscataway,NJ:IEEE,2012:7D5-1-7D5-8.
[5] 付永领,庞尧,刘和松.基于故障建模的双余度舵机故障诊断技术[J].北京航空航天大学学报,2011,37(11):1372-1377.
[6] VAN EYKEREN L,CHU Q P,MULDER J A.Actuator fault detection by aerodynamic model identification[C].Proceedings of 18th IFAC Symposium on Fault Detection.Supervision and Safety of Technical Processes.South Africa:IFAC,2012:1353-1357.
[7] 董慧芬,周元均,沈颂华.双通道无刷直流电动机容错动态性能分析[J].中国电机工程学报,2007,27(21):90-191.
[8] XU Y X,TANG Y,ZHU J W,et al.Control of a BLDC motor for electromechanical actuator[C].In Electrical Machines and Systems,2008.ICEMS 2008.International Conference on.IEEE,2008:3266-69.
[9] 朱纪洪,和阳,黄志毅.舵机特征模型及其故障检测方法[J].航空学报,2015,36(2):640-650.
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