[发明专利]一种基于多模型参数估计的舵机故障检测与诊断方法

权利要求书

1.一种基于多模型参数估计的舵机故障检测与诊断算法，其特征在于：其步骤如下：

A、分析舵机的四种典型故障：卡死、漂浮、饱和和效率下降的动态特性，建立单参数故障模型，从而降低了调参难度；

B、针对建立的故障模型，将自适应与观测器结合建立参数估计器，对舵机故障模型的特征参数进行在线估计，实施检测舵机运行状态，根据特征参数的变化情况，判断是否发生故障以及故障的类型程度信息；

C、设置多模型切换机制，根据当前状态选取最接近真实情况的参数估计值，给出最准确的故障信息。

2.如权利要求1所述的一种基于多模型参数估计的舵机故障检测与诊断算法，其特征在于：所述建立单参数故障模型具体是指：

在典型舵机二阶环节基础上减少故障相关参数数量，建立单参数模型：

(1)式

其中，u₁为舵机输出，u_c为舵机输入，u₂为舵机转速，0＜δ＜＜1，对于实际舵机，转动速率及偏转角度都有一定的限制，即有u_1min≤u₁≤u_1max，u_2min≤u₂≤u_2max；其中u_1min,u_1max为舵机偏转角度的最小及最大限制，u_2min,u_2max为舵机偏转速率的最小及最大限制；结合当前可测得的舵机输出，可以判断当前舵机的工作状态及故障类型，即：

(2)式

其中，t_F为发生故障的时间，为效率下降时的效率值。

3.如权利要求1所述的一种基于多模型参数估计的舵机故障检测与诊断算法，其特征在于：所述建立参数估计器具体是指：

(3)式

其中是故障类型判断参数θ的估计值，设计投射自适应律估算由(2)式中的判断规则即可判定故障类型。

4.如权利要求1、2或3所述的一种基于多模型参数估计的舵机故障检测与诊断算法，其特征在于：设置切换机制选择当前最接近实际操纵面动态的观测器，以获取最准确的故障信息；切换函数形式为：

(4)式

其中，为当前的状态误差，c₁＞0，c₂＞0；对每一个观测器同时计算上述指标，取最小值对应的观测器为最接近实际模型的观测器。