基于直接冗余的轮控系统故障诊断及优化配置

闭环控制系统中的故障检测与诊断是目前卫星控制工程上急需解决的问题之一。由于故障传播等原因的影响 ,闭环系统中某一执行机构故障会对其它正常执行机构输出造成影响 ,因此很容易产生误判。轮控系统是卫星控制系统长期轨道运行模式中的主要执行部件 ,由于不断作机械运动 ,难免发生故障 ,若不及时处理 ,会给飞行任务带来严重影响。文章介绍了一种基于直接冗余的飞轮故障检测与隔离方法 ,对于冗余配置轮控系统 ,每个飞轮的力矩控制信号是按照飞轮的配置结构对三轴所需控制力矩进行分配而得到的 ,因此当飞轮工作正常时 ,飞轮的输出 (转速变化率 )之间会存在一致性。一旦这种一致性被破坏 ,即说明某一个飞轮发生故障 ,就要对其进行隔离。这种方法不需要对每个飞轮的力矩控制信号进行积分 ,减小了计算量。仿真结果验证该方法能够实时检测渐变故障 ,且不受闭环系统故障传播的干扰。