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基于电路健康仿真的飞行控制系统健康建模与仿真方法研究 |
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【摘要】：飞行器集成健康管理(IVHM)系统技术的发展需要大量的系统健康信息,而控制系统是飞行器控制及信息中枢,尤其像现有基于电传控制的飞行器,电路是控制系统的主要组成部分,而目前的电路故障仿真技术为得到大量的电子系统故障信息提供了一种廉价且高效的方式。本文利用电路仿真软件对控制系统电路组件进行健康仿真,得到系统在多种健康状态下的健康数据,基于这些健康数据,根据响应近似原理建立电路组件健康行为模型,然后,以此健康行为模型为基础进行系统级健康仿真。提出了一种基于飞行控制系统电路组件健康行为模型的飞行器系统级健康仿真方法,利用此法可以得到系统不同机理组件在不同健康状态下的健康信息,同时通过健康行为模型的移植和重用也使得单一平台的多机理组件健康仿真成为可能。本文通过使用一系列随机阶跃信号的系统响应模拟任意输入的系统响应的方法,建立了不依赖于输入的与原系统有一致动态特性的组件健康行为模型,实现了健康行为模型在任意输入情况下与原系统的等价性,并引入了Bode曲线图加以证明。利用非线性学习方法进行建模,所得模型具有相同结构,且其结构不依赖于所学习的对象,即是说这种模型能使组件的不同健康行为在系统级的健康仿真中具有一致表达,这种一致性将为进一步的健康评估方法的研究提供极大的便利。健康仿真旨在服务于系统健康评估算法的研究,同时也是一种对系统故障的复现方法。故障能够被复现,就意味着其故障特征可以被某种形式的算法表示,这说明健康仿真并不仅仅是健康评估算法的一种验证手段,它同时也是健康评估算法的一个重要组成部分。健康行为模型对组件健康行为的模拟能力在第六章得到了很好的证明,并且其在健康评估中的作用也在第七章中进行了初步的探讨。
【关键词】：健康仿真 电路故障仿真 健康数据 响应近似建模 系统级健康仿真
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：V249.1
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