基于综合观测器的执行器过程故障量精确诊断.pdf

第32卷第6期 宇 航 学 报 V01．32N。．6 2011年6月 JournalofAstronautics June 2011 基于综合观测器的执行器过程故障量精确诊断 岑朝辉，魏蛟龙，蒋睿，严 涛 (华中科技大学电子与信息-1-程系，武汉430074) 摘要：执行器的非线性与输出不可得在一般复杂动力学系统中具有典型性，而其过程故障量的精确诊断是 个前沿难点问题。针对该问题，研究一种面向控制系统和执行器的综合观测器方法。提出一种适用于带有非线性 执行器复杂系统的新型自适应观测器方法，可克服输出量不可直接获得的条件限制，实现故障诊断并获得执行器 真实输出估计；基于执行器输出估计与控制器输出量，采用扩张状态观测器实现过程故障量精确估计，从而为主动 容错故障调节提供诊断依据。以卫星姿态控制系统飞轮摩擦力矩增大这一典型非线性执行器故障的过程故障量 精确诊断为应用实例验证了本文方案的有效性及优越性。 关键词：过程故障量；非线性执行器；观测器；故障诊断；卫星姿态控制系统 中图分类号：V404 文献标识码：A 文章编号：1000．1328《2011)06—1318-09 1．06．018 DoI：10．3873／j．issn．1000—1328．201 Accurate onProcessFaultParametersofNonlinear Diagnosis Basedon ObserverandExtendedStateObserver Actuator Adaptive CEN Tao Zhao—hui，WEIJiao—long，JIANGRui，YAN ofElectronicsandInformation ofScienceand (Department Engineering。HuezhongUniversity Technology，Wuhan430074，China) an ofa actuatoris nonlinearandits is Abstract：As componentdynamicssystem，the generally output important immeasurable．Itisa for and fault ofnonlinearactuator． challengingproblemdiagnosingestimatingprocessparameters Aimedatthis observermethodis toobservecontrol andactuator．Anovelnonlinear problem，ajoint proposed system first toestimatetheactuator ofthe withnonlinearactuator adaptiveobserver(NAO)isproposed output dynamicssystem and fault．Theestimateandcontrolisthenfeedtoextendedstate estimate diagnosis output input observer(ESO)to