[发明专利]基于执行器动态的无人飞行器姿态分散式容错控制方法

权利要求书

1.基于执行器动态的无人飞行器姿态分散式容错控制方法，具体步骤如下，其特征在于：

1）外环控制器得到变量信号                                               以及飞行器的移动变量信号x₁和x₂，变量信号经外环控制器处理得到变量信号，将变量信号输出给指令滤波器经指令滤波器处理得到信号变量和信号变量；

2）信号变量和信号变量进行信号叠加处理后经过滤波误差补偿得到变量信号，并将所得变量信号传送给内环控制器信号变量和信号变量以及经过决策机制处理所得的变量、、，v，经过内环控制器处理得到信号变量u_c并将所得信号变量u_c传送给作动器以及FD控制器以及合成器；

4）所述作动器对所得信号变量u_c进行处理得到信号变量u并将信号变量u传送给飞行器以及FD控制器以及合成器以及辅助系统；

5）所述飞行器通过对信号变量u进行处理得到移动变量信号x₁和x₂，并将移动变量信号x₁和x₂传送给外环控制器以及内环控制器以及辅助系统；

6）所述辅助系统对所得移动变量信号x₁和x₂以及信号变量u进行处理得到信号变量、，v，并将信号变量、，v传送给决策机制；

7）所述FD控制器将所得信号变量u_c以及信号变量u进行处理后传送给合成器进行合成再传送给决策机制；

8）所述决策机制将所述信号变量、，v以及合成器合成后数据进行处理得到变量、、，v，再将变量、、，v传输给内环控制器进行循环。

2.根据权利要求1所述的基于执行器动态的无人飞行器姿态分散式容错控制方法，其特征在于：所述步骤7中FD控制器设计如下：

                  (4.8)

其中为估计的操纵面偏转，。定义残差信号，设计阈值，则可以得到故障检测时间当，即表示为

                             (4.9)

可以看出当时，表示无故障发生，反之，即有故障发生。

3.根据权利要求1所述的基于执行器动态的无人飞行器姿态分散式容错控制方法，其特征在于：所述步骤4中合成器设计如下：

                          (4.10)

                            (4.11)

其中：，，，。为一设计的常数。

4.根据权利要求1所述的基于执行器动态的无人飞行器姿态分散式容错控制方法，其特征在于：所述步骤8决策机制设计如下：

通过观测器和作动器实际之间的误差来判断当前的故障类型。设计的决策机制为

               (4.22)

其中，，。最合适的观测器可以根据性能指标(4.22)来确定。如果得到哪个观测器下可以使得此时性能指标(4.22)具有最小值，则可以判断此刻发生了何种故障类型。于是由故障判断的结果可以得到当前的故障参数值如下

                          (4.23)。