[发明专利]一种飞行控制系统故障诊断方法

权利要求书

1.一种飞行控制系统故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1) 确定飞行控制系统的组成结构，包含分布式飞行控制计算机、执行机构、机载传感系统以及系统连接结构；

步骤2) 确定分布式飞行控制计算机结构及余度配置；所述分布式飞行控制计算机采用分布式结构，包括三余度中央处理单元、双余度串行通信单元、双余度模拟量接口单元和双余度开关量接口单元，三余度中央处理单元、双余度串行通信单元、双余度模拟量接口单元和双余度开关量接口单元分别与内部总线双向连接；其中,所述三余度中央处理单元进行整个飞行控制系统的控制律解算、实现外围设备的管理；所述双余度串行通信单元负责与外部串行设备通信；所述双余度模拟量接口单元负责采集模拟量信息及输出模拟量控制信息；所述双余度开关量单元负责采集设备状态及输出设备控制信息；

步骤3) 确定飞行器对象模型；

步骤4) 根据步骤3) 确定的对象模型设计执行机构及机载传感系统的模型故障观测器，识别典型横偏差故障、渐变故障及突变故障；所述故障观测器，其输入为执行机构控制数据和机载传感数据，其输出为故障诊断结果，包括故障类型及故障估计值；

步骤5) 根据分布式飞行控制计算机结构，在各个分布式单元内配置相应的模型故障观测器；所述各个分布式单元配置相应的模型故障观测器具体内容如下：三余度中央处理单元和双余度模拟量单元配置执行机构故障观测器；双余度串行通信单元配置机载传感系统的故障观测器；

步骤6) 根据硬件余度和模型故障观测器进行故障诊断；所述根据硬件余度和模型故障观测器进行故障诊断的具体方法如下：三余度中央处理单元配置的执行机构故障观测器，其输入的执行机构控制数据为三余度中央处理单元解算的执行机构控制数据和双余度串行通信单元采集的机载传感数据，其输出为三余度中央处理单元故障信息；

双余度模拟量单元配置的执行机构故障观测器，其输入为执行机构反馈控制数据和双余度串行通信单元采集的机载传感数据，其输出结合三余度中央处理单元故障信息，得出双余度模拟量单元故障信息，故障诊断覆盖面包括模拟量单元A/D功能接口故障、模拟量单元D/A功能接口故障以及执行机构故障；

双余度串行通信单元配置的机载传感系统故障观测器，其输入为三余度中央处理单元解算的执行机构控制数据和双余度串行通信单元采集的机载传感数据，其输出为双余度串行通信单元故障信息，并通过双余度串行通信单元采集的传感器信息和故障观测器结果四组信息进行故障诊断，故障诊断覆盖面包括串行通信单元的串行输入/输出功能接口故障及机载传感系统故障；

步骤7) 测试系统的故障诊断效果并优化系统结构。

2.根据权利要求1所述的一种飞行控制系统故障诊断方法，其特征在于，所述故障观测器，分为执行机构故障观测器和机载传感系统故障观测器两类，两类观测器之间不具有耦合特性。