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采用滑模观测器的四旋翼无人机执行器加性故障容错控制
被引量:
5
1
作者
郑佳静
李平
《华侨大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019年第4期437-443,共7页
为了获得四旋翼无人机更好的飞行性能,在考虑外界干扰的情况下,基于滑模观测器对四旋翼无人机的执行器故障问题进行容错控制设计.首先,针对受干扰和发生执行器故障的四旋翼无人机进行建模;然后,设计一种滑模观测器重构故障信息,并实时...
为了获得四旋翼无人机更好的飞行性能,在考虑外界干扰的情况下,基于滑模观测器对四旋翼无人机的执行器故障问题进行容错控制设计.首先,针对受干扰和发生执行器故障的四旋翼无人机进行建模;然后,设计一种滑模观测器重构故障信息,并实时估计外界扰动;最后,基于观测所得信号,采用反步法设计内环姿态控制器和外环位置控制器,实现故障容错和干扰补偿,保证四旋翼无人机稳定跟踪既定轨迹.仿真结果验证了所提方案的有效性.
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关键词
四旋翼无人机
容错控制
加性故障
滑模观测器
反步法
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职称材料
卫星姿态控制系统的故障可诊断性评价研究
被引量:
8
2
作者
李文博
王大轶
刘成瑞
《空间控制技术与应用》
2014年第5期8-13,共6页
在不依赖任何诊断算法的前提下,对卫星姿态控制系统中传感器和执行器的故障可诊断性进行评价,旨在将提高系统故障诊断能力的工作重点前移到设计阶段.由于反馈控制的存在,导致故障会在整个系统中进行传播,使得单故障源表现出多异常征兆,...
在不依赖任何诊断算法的前提下,对卫星姿态控制系统中传感器和执行器的故障可诊断性进行评价,旨在将提高系统故障诊断能力的工作重点前移到设计阶段.由于反馈控制的存在,导致故障会在整个系统中进行传播,使得单故障源表现出多异常征兆,这给闭环系统的故障诊断带来极大挑战.将故障视作扩展状态,并考虑模型不确定性,得到卫星姿态闭环控制系统的状态空间模型;根据可观测性判据,给出并证明考虑建模不确定性的加性故障和乘性故障可诊断性条件.所得相关结论可为卫星姿态控制系统设计提供理论参考依据.
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关键词
卫星姿态控制系统
闭环系统
模型不确定
性
加性故障
乘
性
故障
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职称材料
基于单故障叠加的航天器故障数据仿真方法
3
作者
徐冰霖
李战怀
《飞行器测控学报》
2012年第3期58-61,共4页
针对测试故障诊断系统可靠性的问题,在传统基于对故障航天器的参数估计模拟的故障数据仿真基础上,提出一种基于单故障叠加模型的航天器复杂故障数据仿真方法,新型数据仿真方法能够在有限次迭代的情况下逐次逼近仿真航天器故障数据,对航...
针对测试故障诊断系统可靠性的问题,在传统基于对故障航天器的参数估计模拟的故障数据仿真基础上,提出一种基于单故障叠加模型的航天器复杂故障数据仿真方法,新型数据仿真方法能够在有限次迭代的情况下逐次逼近仿真航天器故障数据,对航天器故障的仿真实验证明,该方法可广泛应用于各类航天器故障诊断系统的测试过程。
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关键词
航天器
故障
诊断
遥测参数
故障
单
故障
加性故障
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职称材料
基于DMPC的四旋翼无人机编队容错避碰避障控制
被引量:
1
4
作者
舒煜鹏
柳春
孟亦真
《飞控与探测》
2024年第1期21-31,共11页
针对多四旋翼无人机编队在障碍环境中发生执行器加性故障的编队形成和保持问题,从在线滚动优化角度出发,设计了分布式模型预测控制方法。考虑到四旋翼无人机执行器加性故障的情况,引入Tube集约束以解决执行器故障引起的输入受限问题。同...
针对多四旋翼无人机编队在障碍环境中发生执行器加性故障的编队形成和保持问题,从在线滚动优化角度出发,设计了分布式模型预测控制方法。考虑到四旋翼无人机执行器加性故障的情况,引入Tube集约束以解决执行器故障引起的输入受限问题。同时,考虑到系统状态约束,通过引入自身和邻居四旋翼无人机的假设状态轨迹来设计代价函数。此外,考虑到多四旋翼无人机系统编队中的避障和避碰问题,设计了基于控制障碍函数的避碰避障飞行策略,以确保在执行器发生加性故障情况下,多四旋翼无人机系统能够安全地进行编队飞行。最后,通过对四架四旋翼无人机进行仿真验证,验证了该算法在无故障环境和有加性故障环境下编队控制的有效性和优越性。
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关键词
模型预测控制
分布式控制
四旋翼无人机
执行器
加性故障
编队控制
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职称材料
基于卡尔曼滤波器组的多重故障诊断方法研究
被引量:
7
5
作者
符方舟
王大轶
李文博
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期586-593,共8页
针对缺乏有效的用于处理多重(两重及以上)加性故障隔离问题的诊断方法的现状,本文提出了一种新的基于卡尔曼滤波器组的控制系统多重故障的检测与隔离算法.通过构造多个结构不同的卡尔曼滤波器并设计相应的残差,使得每个残差仅对执行机...
针对缺乏有效的用于处理多重(两重及以上)加性故障隔离问题的诊断方法的现状,本文提出了一种新的基于卡尔曼滤波器组的控制系统多重故障的检测与隔离算法.通过构造多个结构不同的卡尔曼滤波器并设计相应的残差,使得每个残差仅对执行机构或传感器某个故障敏感而对其余故障不敏感,最终实现多重故障检测与隔离.除此之外,通过理论推导以及仿真分析,证明了所提出的故障检测与隔离算法的优越性.
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关键词
卡尔曼滤波器组
多重
故障
未知输入卡尔曼滤波器
加性故障
故障
检测与隔离
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职称材料
题名
采用滑模观测器的四旋翼无人机执行器加性故障容错控制
被引量:
5
1
作者
郑佳静
李平
机构
华侨大学信息科学与工程学院
出处
《华侨大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019年第4期437-443,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61603144)
福建省高校产学合作科技重大项目(2013H6016)
+1 种基金
福建省自然科学基金资助项目(2018J01095)
华侨大学中青年教师科技创新资助计划项目(ZQN-PY509)
文摘
为了获得四旋翼无人机更好的飞行性能,在考虑外界干扰的情况下,基于滑模观测器对四旋翼无人机的执行器故障问题进行容错控制设计.首先,针对受干扰和发生执行器故障的四旋翼无人机进行建模;然后,设计一种滑模观测器重构故障信息,并实时估计外界扰动;最后,基于观测所得信号,采用反步法设计内环姿态控制器和外环位置控制器,实现故障容错和干扰补偿,保证四旋翼无人机稳定跟踪既定轨迹.仿真结果验证了所提方案的有效性.
关键词
四旋翼无人机
容错控制
加性故障
滑模观测器
反步法
Keywords
quadrotor
fault tolerant control
additive fault
sliding mode observer
backstepping method
分类号
V249.122.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP302.8 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
卫星姿态控制系统的故障可诊断性评价研究
被引量:
8
2
作者
李文博
王大轶
刘成瑞
机构
北京控制工程研究所
空间智能控制技术重点实验室
出处
《空间控制技术与应用》
2014年第5期8-13,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61203093
61004073)
文摘
在不依赖任何诊断算法的前提下,对卫星姿态控制系统中传感器和执行器的故障可诊断性进行评价,旨在将提高系统故障诊断能力的工作重点前移到设计阶段.由于反馈控制的存在,导致故障会在整个系统中进行传播,使得单故障源表现出多异常征兆,这给闭环系统的故障诊断带来极大挑战.将故障视作扩展状态,并考虑模型不确定性,得到卫星姿态闭环控制系统的状态空间模型;根据可观测性判据,给出并证明考虑建模不确定性的加性故障和乘性故障可诊断性条件.所得相关结论可为卫星姿态控制系统设计提供理论参考依据.
关键词
卫星姿态控制系统
闭环系统
模型不确定
性
加性故障
乘
性
故障
Keywords
satellite attitude control system
closed-loop system
model uncertainties
additive fault
multiplicative fault
分类号
V467 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
基于单故障叠加的航天器故障数据仿真方法
3
作者
徐冰霖
李战怀
机构
西北工业大学
西安卫星测控中心
出处
《飞行器测控学报》
2012年第3期58-61,共4页
文摘
针对测试故障诊断系统可靠性的问题,在传统基于对故障航天器的参数估计模拟的故障数据仿真基础上,提出一种基于单故障叠加模型的航天器复杂故障数据仿真方法,新型数据仿真方法能够在有限次迭代的情况下逐次逼近仿真航天器故障数据,对航天器故障的仿真实验证明,该方法可广泛应用于各类航天器故障诊断系统的测试过程。
关键词
航天器
故障
诊断
遥测参数
故障
单
故障
加性故障
Keywords
spacecraft fault diagnosis
telemetry parameter fault
single fault
additive fault
分类号
V556 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于DMPC的四旋翼无人机编队容错避碰避障控制
被引量:
1
4
作者
舒煜鹏
柳春
孟亦真
机构
上海大学机电工程与自动化学院
上海大学人工智能研究院
上海航天控制技术研究所
上海市空间智能控制技术重点实验室
出处
《飞控与探测》
2024年第1期21-31,共11页
基金
国家自然科学基金青年基金(62103250)
上海市扬帆计划(21YF1414000)
上海航天先进技术联合研究基金(USCAST2023-22)。
文摘
针对多四旋翼无人机编队在障碍环境中发生执行器加性故障的编队形成和保持问题,从在线滚动优化角度出发,设计了分布式模型预测控制方法。考虑到四旋翼无人机执行器加性故障的情况,引入Tube集约束以解决执行器故障引起的输入受限问题。同时,考虑到系统状态约束,通过引入自身和邻居四旋翼无人机的假设状态轨迹来设计代价函数。此外,考虑到多四旋翼无人机系统编队中的避障和避碰问题,设计了基于控制障碍函数的避碰避障飞行策略,以确保在执行器发生加性故障情况下,多四旋翼无人机系统能够安全地进行编队飞行。最后,通过对四架四旋翼无人机进行仿真验证,验证了该算法在无故障环境和有加性故障环境下编队控制的有效性和优越性。
关键词
模型预测控制
分布式控制
四旋翼无人机
执行器
加性故障
编队控制
Keywords
model predictive control
distributed control
quadrotor UAV
additive actuator faults
formation control
分类号
V323.18 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
TP273.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于卡尔曼滤波器组的多重故障诊断方法研究
被引量:
7
5
作者
符方舟
王大轶
李文博
机构
北京控制工程研究所
北京空间飞行器总体设计部
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期586-593,共8页
基金
国家杰出青年科学基金项目(61525301)
国家自然科学基金项目(61690215
61640304)资助~~
文摘
针对缺乏有效的用于处理多重(两重及以上)加性故障隔离问题的诊断方法的现状,本文提出了一种新的基于卡尔曼滤波器组的控制系统多重故障的检测与隔离算法.通过构造多个结构不同的卡尔曼滤波器并设计相应的残差,使得每个残差仅对执行机构或传感器某个故障敏感而对其余故障不敏感,最终实现多重故障检测与隔离.除此之外,通过理论推导以及仿真分析,证明了所提出的故障检测与隔离算法的优越性.
关键词
卡尔曼滤波器组
多重
故障
未知输入卡尔曼滤波器
加性故障
故障
检测与隔离
Keywords
Kalman filters
multiple fault
unknown input Kalman filter
additive fault
fault detection and isolation
分类号
TN713 [电子电信—电路与系统]
TP277 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
采用滑模观测器的四旋翼无人机执行器加性故障容错控制
郑佳静
李平
《华侨大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019
5
下载PDF
职称材料
2
卫星姿态控制系统的故障可诊断性评价研究
李文博
王大轶
刘成瑞
《空间控制技术与应用》
2014
8
下载PDF
职称材料
3
基于单故障叠加的航天器故障数据仿真方法
徐冰霖
李战怀
《飞行器测控学报》
2012
0
下载PDF
职称材料
4
基于DMPC的四旋翼无人机编队容错避碰避障控制
舒煜鹏
柳春
孟亦真
《飞控与探测》
2024
1
下载PDF
职称材料
5
基于卡尔曼滤波器组的多重故障诊断方法研究
符方舟
王大轶
李文博
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
7
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职称材料
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