[实用新型]无人水下机器人传感器故障容错控制装置

摘要

本实用新型公开了无人水下机器人传感器故障容错控制装置，由传感器系统、信号预处理器、传感器故障容错控制器连接而成；传感器系统中的各传感器与信号预处理器的信号输入端通过信号传输线连接，信号预处理器通过串行通讯线与传感器故障容错控制器的信号输入端连接。本实用新型弥补了有关水下机器人传感器故障诊断与容错控制的空白，提供了一种能有效的容错控制装置。

主权项

1、无人水下机器人传感器故障容错控制装置，该装置主要包括传感器系统、信号预处理器以及传感器故障容错控制器，其特征在于，所述传感器系统包括设置于水下机器人上，用以测量水下机器人在水中的深度，并将测得的深度数据转变为深度电压信号的深度传感器；用以测量水下机器人的航行速度，并将测得的航行速度数据转变为速度电压信号的速度传感器；用以测量水下机器人的航行方向，并将测得的方向数据转变为方向电压信号的方向传感器；所述信号预处理器设置在水下机器人上，该信号预处理器的信号输入端与所述深度传感器、速度传感器、方向传感器信号连接，以接收所述深度传感器、速度传感器、方向传感器发送过来的深度电压信号、速度电压信号、方向电压信号；所述传感器故障容错控制器设置在水面母船上，该传感器故障容错控制器内部设有用以驱动信号预处理器完成传感器信号传输任务的通信模块、利用传感器历史数据进行训练并对传感器进行故障检测隔离的非线性主元分析NPCA模块、实现传感器系统故障检测的传感器系统平方预期误差SPE计算模块、完成水下机器人上的传感器故障隔离的传感器平方预期误差SPEi计算模块和对隔离的故障传感器采用NPCA重构的预测信号进行水下机器人控制的容错控制处理模块。