[发明专利]一种在线参数辨识电路

摘要

一种在线参数辨识电路，涉及飞行器控制舵面故障的隔离和诊断领域；包括计算单元电路、调试电路、第一通讯芯片、第二通讯芯片、数据存储卡接口电路、接口电路、5V稳压电路和3.3V稳压电路；其中，数据存储卡接口电路与计算单元电路连接；调试电路与计算单元电路连接；接口电路与第一通讯芯片连接，同时第一通讯芯片与计算单元电路连接；接口电路与第二通讯芯片连接，同时第二通讯芯片与计算单元电路连接；接口电路与5V稳压电路连接；5V稳压电路与3.3V稳压电路连接；本发明可适应宽电压外部电源输入，便于与飞控系统集成，便于存储飞行数据和辨识数据，提高了辨识结果的可靠性和准确性。

主权项

1.一种在线参数辨识电路，其特征在于：包括计算单元电路、调试电路、第一通讯芯片、第二通讯芯片、数据存储卡接口电路、接口电路、5V稳压电路和3.3V稳压电路；其中，数据存储卡接口电路与计算单元电路连接；调试电路与计算单元电路连接；接口电路与第一通讯芯片连接，同时第一通讯芯片与计算单元电路连接；接口电路与第二通讯芯片连接，同时第二通讯芯片与计算单元电路连接；接口电路与5V稳压电路连接；5V稳压电路与3.3V稳压电路连接；5V稳压电路通过接口电路接收外部电源，3.3V稳压电路将5V稳压电路传来的电源转换成3.3V电源，并为计算单元电路、调试电路、第一通讯芯片、第二通讯芯片和数据存储卡接口电路供电；所述调试电路设置有VDD接口、TRST接口、TDI接口、TMS/SWDIO接口、TCK/SWCLK接口、NC接口、TDO/SWO接口、RESET#接口、NC接口、VDD接口和GND接口；其中，TRST接口、TDI接口、TMS/SWDIO接口、TCK/SWCLK接口、TDO/SWO接口和RESET#接口与计算单元电路连接；VDD接口接3.3V稳压电路；TCK/SWCLK接口接地；GND接口接地；所述第一通讯芯片设置有V+接口、V‑接口、R1 IN接口、R2 IN接口、T1 IN接口、T2 IN接口、C1+接口、C1‑接口、VCC接口、GND接口、R1 OUT接口、R2 OUT接口、T1 OUT接口、T2 OUT接口、C2+接口和C2‑接口；其中，T1 OUT接口、T2 OUT接口、R1 IN接口和R2 IN接口与接口电路连接；T1 IN接口、T2 IN接口、R1 OUT接口和R2 OUT接口与计算单元电路连接；V‑接口与外部电容C2连接后接地；V+接口与外部电容C1连接后接地；C1+接口与外部电容C4串联后与C1‑接口连接；C2+接口与外部电容C5串联后与C2‑接口连接；VCC接口与3.3V稳压电路连接，同时VCC接口与外部电容C3连接后接地；GND接口接地；所述第二通讯芯片设置有R1 IN接口、R2 IN接口、T1 OUT接口、T2 OUT接口、IN接口、OUT接口和GND接口；其中，R1 IN接口、R2 IN接口、T1 OUT接口和T2 OUT接口与接口电路连接；IN接口和OUT接口与计算单元电路连接；GND接口接地；在线参数辨识的输入参数包括飞行器的攻角、侧滑角和三轴角速度，以飞行器舵面的舵偏控制指令，由飞控计算机或惯组通过第一通讯芯片或第二通讯芯片的接口输入，辨识的参数后也通过RS232或RS422反馈给飞控计算机；通过卡尔曼滤波器组先判断故障模式，并基于相应的故障模式选择对应的动力学模型，再使用辨识器开展参数辨识；当无人机某一舵面出现舵面卡死或舵面损毁故障时，对应该故障的滤波器残差相比于其他滤波器来说较小，根据条件概率计算方法可得到较大的故障概率；算法监测到较大故障概率后，将对故障舵面施加合适的主动激励信号，以激发出足够的机体动态特性，提高故障隔离的准确度；在进行舵面主动激励后，算法可以准确的定位故障，并激活该故障对应的辨识器；辨识器经过在线参数辨识得到准确的舵面卡死位置或舵面损毁后的舵面效率。