[發(fā)明專利]一種基于相關(guān)性模型的動量輪故障可診斷性確定方法

有效

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• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102735435A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王南華;劉文靜;劉成瑞;呂楠;何英姿
• 申請（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種動量輪可診斷性確定方法，尤其涉及一種基于相關(guān)性模型的動量輪可診斷性確定方法，屬于航空航天領(lǐng)域。

背景技術(shù)

動量輪作為航天器的慣性執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不僅能夠精確、連續(xù)地輸出力矩，而且不消耗燃料，不污染光學(xué)設(shè)備和飛行環(huán)境，不易激發(fā)星上柔性附件的振動，因此它是長壽命衛(wèi)星的首選部件。同時，提高動量輪的故障應(yīng)對能力也是保證航天器安全、可靠運行的重要因素。

動量輪用于故障診斷的信息主要有軸溫、電機(jī)電流、速度方向、速度信號和電源開關(guān)狀態(tài)，但目前尚缺乏一種成熟的理論和方法用于協(xié)助設(shè)計人員分析這些測點是否足夠，是否能夠體現(xiàn)考慮的所有故障模式，進(jìn)而實現(xiàn)準(zhǔn)確的故障定位。同時，也缺乏一種定量的故障可診斷性度量指標(biāo)用于衡量動量輪的故障診斷性能，因此本發(fā)明基于動量輪的關(guān)聯(lián)關(guān)系圖，提出了一種基于相關(guān)性模型的故障可診斷性確定方法，實現(xiàn)對功能模塊故障模式的可檢測性、可分離性判別，并給出動量輪可診斷性度量的計算方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于相關(guān)性模型的動量輪可診斷性確定方法，實現(xiàn)了對動量輪故障模式的可檢測性、可分離性判別，并對動量輪的可診斷性進(jìn)行度量。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種基于相關(guān)性模型的動量輪可診斷性確定方法，具體步驟如下：

(1)首先對動量輪的功能模塊進(jìn)行劃分，并根據(jù)功能模塊的輸入與輸出連接關(guān)系、測點的配置和測試內(nèi)容，建立動量輪各功能模塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系圖；

(2)針對動量輪在軌和測試階段發(fā)生的故障，對動量輪進(jìn)行故障模式影響分析，確定動量輪故障模式集合F＝{F₁，F(xiàn)₂，…F_m}，m為故障模式個數(shù)；

(3)在步驟(1)建立的各功能模塊關(guān)聯(lián)關(guān)系圖的基礎(chǔ)上，標(biāo)識出各功能模塊故障的影響關(guān)系，得到動量輪的多信號流圖，基于多信號流圖建立動量輪的故障與測試關(guān)聯(lián)矩陣，將多信息流圖和關(guān)聯(lián)矩陣統(tǒng)稱為相關(guān)性模型；

(4)基于步驟(3)得到的相關(guān)性模型，給出動量輪各種故障對應(yīng)的可檢測性和可分離性條件，通過可檢測性和可分離性條件得到動量輪故障可診斷性分析結(jié)果；

(5)利用可診斷性度量計算方法對步驟(4)得到的故障可診斷性分析結(jié)果進(jìn)行計算，得到故障模式的故障可檢測度和可分離度以及部件的故障可檢測度和可分離度。

所述步驟(2)中基于多信號流圖建立動量輪的故障與測試關(guān)聯(lián)矩陣的方法為：

(1)定義故障與測試關(guān)聯(lián)矩陣：