[发明专利]基于智能飞行器执行器故障诊断的主动容错方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于智能飞行器执行器故障诊断的主动容错方法及系统。该方法包括：采用切换线性变参数控制理论对变体飞行器进行建模；基于监测指标计算规则激活权重；基于规则激活权重，采用解析证据推理算法对置信规则库中的规则进行融合，得到故障诊断模型；采用故障诊断模型对智能飞行器执行器的故障进行诊断；基于监测指标的权重和规则激活权重，采用解析证据推理算法对置信规则库中的规则进行融合，得到容错控制模型；基于监测指标和故障诊断结果，采用容错控制模型得到重构控制矩阵；通过重构控制矩阵对发生故障的执行器进行控制。本发明能够根据执行器的故障程度采取针对性的容错策略，以保证容错后的变体飞行器性能满足要求。

技术领域

本发明涉及智能飞行器执行器控制技术领域，特别是涉及一种基于智能飞行器执行器故障诊断的主动容错方法及系统。

背景技术

随着人工智能技术的不断发展，智能体技术在航空航天、军事装备等领域取得了重大突破。变体飞行器作为智能飞行器的一种，其可以根据飞行阶段、目标任务等对自身结构进行针对性的变化，以提高其机动、突防等能力，具有较强的环境适应性。在变体飞行器飞行过程中，受复杂环境干扰、敌电磁干扰等因素的影响，其自身执行器等关键部件极易发生故障，进而导致变体飞行器性能下降，尤其是在变体飞行器长时间待机或高频次使用后，故障发生概率会大大提高。例如，液压执行器作为变体飞行器中落实控制指令，实现执行器姿态、位置等变化的主要部件，其在高频次使用中面临着密封圈老化、漏油等问题，在飞行过程中面临大负载、强干扰时，其对控制指令的执行度会大大降低，进而影响了飞行器的控制效果。因此，对变体飞行器执行器开展准确地故障检测、诊断与定位，并针对其发生故障的位置、程度等采取针对性的容错策略是提高其飞行可靠度的关键。目前，现有的针对变体飞行器执行器的故障诊断与主动容错方法主要针对其数学模型已知情况开展的，未考虑变体飞行器工程应用过程中所面临的故障样本缺乏、环境干扰不确定、指标相关性等难题。

发明内容

针对现有变体飞行器执行器故障诊断与容错技术的不足，本发明的目的是提供一种基于智能飞行器执行器故障诊断的主动容错方法及系统，使用变体飞行器的观测信息对其执行器故障进行检测、诊断与定位，并根据执行器的故障程度采取针对性的容错策略，以保证容错后的变体飞行器性能满足要求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于智能飞行器执行器故障诊断的主动容错方法，包括：

采用切换线性变参数控制理论对变体飞行器进行建模，得到变体飞行器离散切换LPV模型；所述变体飞行器离散切换LPV模型的输出信号为飞行器监测指标；

基于所述监测指标计算规则激活权重；

基于所述规则激活权重，采用解析证据推理算法对置信规则库中的规则进行融合，得到故障诊断模型；

采用所述故障诊断模型对智能飞行器执行器的故障进行诊断；

基于监测指标的权重和所述规则激活权重，采用解析证据推理算法对置信规则库中的规则进行融合，得到容错控制模型；

基于所述监测指标和故障诊断结果，采用容错控制模型得到重构控制矩阵；

通过重构控制矩阵对发生故障的执行器进行控制。

可选地，基于所述监测指标计算规则激活权重，具体包括：

对所述监测指标进行解耦；

基于解耦后的监测指标计算监测指标相对于置信规则库中每条规则的匹配度；

基于所述匹配度，计算每条规则的激活权重。

可选地，采用所述故障诊断模型对智能飞行器执行器的故障进行诊断，具体包括：

根据所述规则激活权重计算所述故障诊断模型的输出向量；