基于鲁棒自适应观测器的飞控系统传感器故障隔离与重构

考虑到飞行控制系统闭环反馈及实时的特性,设计了多个鲁棒自适应观测器用于传感器的故障隔离与重构.这样有效的抑制了噪声和模型不确定性,以及闭环传感器输出之间的相互影响.同时对残差进行时序概率比检验,避免了故障误报和漏报.应用某型战斗机地形跟随控制系统进行仿真验证,在保证闭环反馈系统稳定的前提下,实现了传感器的在线故障隔离与重构,达到了预期的效果.

基于鲁棒自适应状态观测器的异步电机磁链估计抗扰性研究

针对传统全阶磁链观测器随内、外扰动导致磁链估测精度不高甚至系统不稳定的问题,对观测器极点分布情况和内、外扰动对系统的影响进行研究分析,从而对反馈矩阵增益系数的取值进行设计,提出了一种鲁棒自适应状态观测器对磁链进行估计。当遇到内、外扰动时,在保持系统稳定的情况下自动减小反馈增益系数以减小扰动对系统的影响,从而保持系统良好的动静态性能。在内、外扰动下,将鲁棒自适应状态观测器与传统的全阶磁链观测器的磁链估计精度、转速波动以及转矩波动进行比较分析。仿真和试验结果表明:鲁棒自适应状态观测器具有比传统全阶磁链观测器更好的抗干扰性能。

一种基于鲁棒自适应观测器的故障区分方法

设计了一种鲁棒自适应观测器,通过其输出残差对传感器故障信息敏感性很高,而对系统故障信息敏感性很低的特点,实现了故障区分。设计了一套故障区分控制系统和检测策略,用以区分两类故障,以免发生误判现象。举例说明了该策略的可行性和有效性。

一类参数不确定的线性时变系统的故障调节

基于H∞控制思想,通过引入H∞性能指标,针对一类带参数不确定的多输入多输出线性时变系统,利用李雅普诺夫方法设计了一种新颖的鲁棒自适应观测器。通过两种不同自适应故障估计律的设计和比较,得到了影响这类鲁棒自适应观测器故障估计性能的几个因素。所设计的自适应观测器用于一类带参数不确定的线性时变系统的故障调节问题,故障估计误差能够最终一致有界且满足事先所给定的H∞性能指标。最后,对一个飞控系统进行仿真,验证了所得结论的有效性和可行性。

具有自适应调节律的非线性系统执行器故障检测和隔离方法

针对受到外部干扰的非线性系统,讨论了基于观测器的执行器故障检测和隔离方法.首先,通过引入一个对Lipschitz非线性项Lipschitz常数自适应调节的微分调节项,使得观测器具有自适应性,从而使观测器设计具有无须知道Lipschitz常数大小的优点;然后,通过一滑模控制项来抑制干扰,使观测器具有鲁棒性,并在此基础上,结合多观测器故障隔离的思想,提出了执行器故障检测和隔离方法;最后,通过对一个七阶飞行器实际模型的仿真,表明了该方法的实用性.