基于模糊T-S自适应观测器的近空间飞行器故障诊断与容错控制

摘要

提出了一种基于自适应观测器的故障诊断与容错控制策略，应用到近空间高超声速飞行器(NSHV)上处理执行器故障。NSHV是非线性、多变量和强耦合的系统，首先使用T-S模糊技术建模，基于T-S模型设计自适应故障诊断观测器(AFDO).然后定义AFDO和实际系统误差的范数作为残差来检测故障，采用自适应故障估计算法估计系统故障。基于所得故障信息，设计容错控制器(FTC)来补偿执行器的失效。通过求解线性矩阵不等式得到AFDO的增益矩阵，采用Lyapunov理论证明了误差系统的稳定性。最后，对高超声速飞行器的纵向模型进行算法验证，仿真结果表明了所提方法的有效性。