發(fā)布時間：2021-02-08 09:53

　　針對航天飛行器姿控噴管故障的檢測問題,提出了一種基于跟蹤微分器（TD）的故障檢測方法。該方法在考慮測量噪聲、安裝誤差、轉(zhuǎn)動慣量誤差、姿控噴管特性、質(zhì)心偏移等因素的基礎(chǔ)上,設(shè)計了帶低通濾波器的跟蹤微分器,用來估計姿控噴管的輸出力矩,并根據(jù)上述對象的實際偏差設(shè)計了無故障時估計力矩隨指令力矩變化的力矩包絡(luò),即在無故障時估計力矩不會超出包絡(luò),通過檢測估計力矩是否超出包絡(luò)來判斷是否發(fā)生故障。通過數(shù)學仿真,表明該方法能有效檢測航天飛行器姿控噴管的故障,檢測成功率高并且?guī)缀鯖]有誤檢。 

【文章來源】：宇航學報. 2020,41(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

模型噴管布局

仿真初始姿態(tài)為[0°,0°,0°],目標姿態(tài)為[50°,50°,50°],控制器為采用極限環(huán)方法,各通道獨立控制。以x軸為例,仿真如圖2所示。圖2表示跟蹤微分器跟蹤軸x的角加速度曲線,可見跟蹤微分器的性能良好。

對第一組仿真,仿真初始姿態(tài)為[0°,0°,0°],目標姿態(tài)為[50°,50°,50°],控制器為采用極限環(huán)方法,各通道獨立控制,在三軸均大角度機動時姿態(tài)會發(fā)散,各通道角速度耦合嚴重,驗證在此極端情況下的包絡(luò)選取的合理性。該組仿真共進行了2552次,每次仿真10 s。其中有81次辨識的力矩曲線越過了包絡(luò)線,但其中越過包絡(luò)線時間最長的一次也僅僅持續(xù)了0.004 s,此值遠小于tconti=0.02 s,因此可認為此情況下誤檢率為0。圖3給出該組仿真中某次仿真的曲線。對第二組仿真,初始姿態(tài)[0°,0°,0°],目標姿態(tài)[10°,10°,10°],其余條件與第一組相同。該組仿真共進行了884次,每次仿真10s。其中有0次辨識的力矩曲線越過了包絡(luò)線,因此可認為此情況下誤檢率為0。圖4給出該組仿真中某次仿真的曲線。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3023736