[发明专利]一种用于高速飞行器温度控制系统的故障检测方法

权利要求书

1.一种用于高速飞行器温度控制系统的故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、构建高速飞行器温度控制系统的动力学模型，将建立的动力学模型归纳为一类非线性分布参数系统，然后对该分布参数系统进行线性化处理；

步骤2、采用基于空间的自适应事件触发机制，设计自适应触发阈值，得到满足触发条件的传输数据；

步骤3、构建模糊故障检测滤波器模型，以步骤2得到的传输数据作为模糊故障检测滤波器模型实际输入，将该实际输入代入构建的模糊故障检测滤波器模型，以获得故障检测所需的残差信号；

步骤4、基于获得的残差信号设计残差评价函数和检测阈值，进而构造故障检测判断逻辑；

步骤5、构建故障检测模型，基于故障检测模型设计李雅普诺夫函数，采用李雅普诺夫直接法求解线性矩阵不等式以得到模糊故障检测滤波器模型的未知参数；

步骤6、将步骤5求得的未知参数代入模糊故障检测滤波器模型中，能够获得所需的残差信号，将该残差信号代入步骤4中得到残差评价函数和检测阈值；

步骤7、借助故障检测判断逻辑，通过比较残差评价函数和检测阈值的大小判断故障是否发生。

2.根据权利要求1所述的一种用于高速飞行器温度控制系统的故障检测方法，其特征在于：步骤1中，采用T-S模糊模型对非线性分布参数系统进行线性化处理，得到T-S模糊系统模型。

3.根据权利要求2所述的一种用于高速飞行器温度控制系统的故障检测方法，其特征在于：步骤3中，基于异步技术，采用T-S模糊模型构建模糊故障检测滤波器模型。

4.根据权利要求3所述的一种用于高速飞行器温度控制系统的故障检测方法，其特征在于：步骤5中，结合T-S模糊系统模型、自适应事件触发机制以及模糊故障检测滤波器模型，构建故障检测模型。

5.根据权利要求1所述的一种用于高速飞行器温度控制系统的故障检测方法，其特征在于：步骤3中，检测阈值选用的是未发生马尔科夫跳变故障下的残差评价函数的最大值。

6.根据权利要求1所述的一种用于高速飞行器温度控制系统的故障检测方法，其特征在于：模糊故障检测滤波器模型为：

其中，表示滤波器状态向量，表示滤波器反应扩散项系数，表示在一个无穷小的时间间隔内的变化，表示对x的二阶偏导，表示残差输出信号，φ(x_p,t)＝[φ₁(x_p,t),φ₂(x_p,t),…,φ_q(x_p,t)]表示模糊滤波器的前件变量，j∈{1,2,…,r}，r、q均为正整数，为故障检测滤波器的隶属度函数，z(x_p,t)表示触发信号，A_fj,B_fj,C_fj和D_fj均为滤波器系数矩阵。

7.根据权利要求1所述的一种用于高速飞行器温度控制系统的故障检测方法，其特征在于：残差评价函数和检测阈值分别如下所示：

其中，f(x,t)表示具有马尔科夫跳变特性的故障信号，为残差评价函数，表示残差输出信号，为检测阈值，t_k为评价时间；

当残差评价函数大于检测阈值时，高速飞行器温度控制系统发生故障，故障检测系统报警；反之，高速飞行器温度控制系统正常工作。