[发明专利]一种基于综合观测器的飞行控制系统执行器微小故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于综合观测器的飞行控制系统执行器微小故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：建立带有执行器故障的飞行控制系统模型如下：

其中A∈R^n×n,B∈R^n×m,C∈R^p×n,D∈R^n×h,E∈R^n×r分别为飞行控制系统状态矩阵、输入矩阵、输出矩阵、故障分配矩阵和常值矩阵，且C和E满秩；ξ(x,t)表示系统的非线性干扰；ψ(t)表示系统的不确定性项，f_a(t)表示执行器故障；

步骤2：设计综合观测器如下：

其中v₁为观测器设计参数，L为龙伯格观测器的增益，T和S为转换矩阵，利用转换矩阵将步骤1带有执行器故障的飞行控制系统模型中的参数转换如下：

步骤3：执行器微小故障判定：

若残差超过给定阈值ζ，则判定执行器故障被检测，否则系统在所考察的时间段内是健康的；其中，e₂为误差动态性，根据公式：

确定。

2.根据权利要求1所述一种基于综合观测器的飞行控制系统执行器微小故障诊断方法，其特征在于：步骤1中，带有执行器故障的飞行控制系统模型的假设条件如下：

1)rank(CE)＝rank(E)；

2)

3)

4)f_a≤ρ_a，||ψ||≤γ；

其中s为非负数，L_f为已知的Lipschitz常数，ρ_a和γ为已知的非负常数。

3.根据权利要求1或2所述一种基于综合观测器的飞行控制系统执行器微小故障诊断方法，其特征在于：步骤2中综合观测器设计参数计算公式如下：

其中k₁＝||E₁||ξ+η₁，η₁为正数；P₁是李雅普诺夫矩阵。

4.根据权利要求3所述一种基于综合观测器的飞行控制系统执行器微小故障诊断方法，其特征在于：步骤3中，经过对综合观测器的稳定性证明，表明误差动态性是存在的，并趋于渐进稳定。

5.根据权利要求3所述一种基于综合观测器的飞行控制系统执行器微小故障诊断方法，其特征在于：步骤3中，利用Schur引理把判断系统二次稳定性的问题转化为LMI是否有解的问题。

6.根据权利要求3所述一种基于综合观测器的飞行控制系统执行器微小故障诊断方法，其特征在于：步骤3中，滑模面方程为

7.一种飞行控制系统执行器微小故障诊断装置，其特征在于，采用权利要求1所述方法对飞行控制系统执行器进行微小故障诊断。