基于双状态观测器的敏感器与执行机构故障检测与隔离

摘要

闭环系统故障定位较开环系统复杂,同时诊断多个部件故障的诊断方法是解决途径之一,但增加了计算量。基于双观测器的故障隔离方法根据敏感器和执行机构故障在输出残差中产生的效应特征的不同,通过设计两个不同的观测器提取故障在残差中的特征,首先隔离敏感器和执行机构故障,再进行故障的具体定位。如果需要获得故障大小,可以在已知故障具体位置的基础上进行故障识别,这样即克服了闭环系统故障定位的困难,又不过多增加计算量,适合用于系统实时故障诊断。本文同时证明了故障隔离观测器存在的必要条件以及一类二阶线性定常离散系统故障隔离观测器存在的充要条件,保障了本方法的可行性。本文最后将该方法用于某类卫星控制系统中红外地球敏感器、陀螺和飞轮的联合故障诊断中,仿真结果验证了所提方法的有效性。