高超声速飞行器间歇故障改进自适应容错控制

摘要：

提出一种外部扰动/内部白噪声复合干扰和间歇性故障下的再入段变结构高超声速飞行器故障诊断和容错控制方法.首先给出再入姿态系统模型以及间歇故障模型.然后基于所研究的随机固定幅值故障模式对角速率系统中的周期性外部扰动进行预处理,根据处理结果,通过引入滑动时间窗设计一种残差信号.由于系统中存在白噪声,根据噪声分布特性井基于改进的残差信号提出两个假设检验,进而设计检测故障的两个阈值区间以检测间歇故障的发生和消失时间.与传统残差设计方法相比,改进的残差信号对于故障发生和消失时间的检测更准确.基于扩张系统设计一个自适应估计律用于估计故障,井使得估计误差满足L2-增益干扰抑制.最后提出一个自适应容错控制算法使得系统的姿态角输出能够跟踪给定的参考信号.利用Lyapunov函数证明了系统的稳定性,Matlab仿真结果验证了所提出方法的有效性.

关键词：间歇故障;干扰;高超声速飞行器;假设检验;故障诊断;容错控制

所属期刊栏目：36

分类号：TP277(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金项目;国家重点基础研究发展计划973项目

在线出版日期：2021-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2627-2636