变体飞行器传感器故障在线主动容错控制

作者：毛定坤; 蔡光斌; 冯志超; 侯明哲; 班晓军

来源：哈尔滨工业大学学报, 2023, 55(08): 60-71.

• 变体飞行器
• 故障诊断
• 容错控制
• 传感器故障
• BRB-r专家系统

为保证变体飞行器在传感器故障情况下的稳定飞行性能和良好跟踪效果，提高故障诊断准确度和容错控制能力，针对变体飞行器传感器故障诊断与容错控制问题，提出一种基于考虑属性可靠度的置信规则库(BRB-r)专家系统在线主动容错控制方法。首先，给出变体飞行器的气动参数模型和纵向非线性动力学模型，综合考虑外界扰动和传感器故障，利用最小二乘拟合方法和雅克比线性化方法，建立变体飞行器的切换线性变参数(LPV)故障模型；然后，基于BRB-r专家系统构建变体飞行器传感器故障诊断与容错控制模型，通过统计方法对传感器监测指标进行可靠性分析，并引入证据推理(ER)解析算法，提高故障诊断精度和容错控制效果；最后，利用基于投影算子的协方差矩阵自适应优化策略(P-CMA-ES)算法优化故障诊断与容错控制模型，降低系统的复杂度，提高了故障诊断效率。仿真结果表明，变体飞行器传感器故障诊断精度能够达到98.75%,当传感器故障程度小于50%时，所提方法能够有效克服传感器故障和外界扰动，保证变体飞行器的稳定飞行，具有较强的容错控制能力和鲁棒性能。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 航天学院