[發(fā)明專利]一種反作用飛輪星上自主故障診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710053249.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN106774280B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳敬玉;王文妍;裴甲瑞;陸智俊;李小斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海航天控制技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 潘朱慧

1.一種反作用飛輪星上自主故障診斷方法，其特征在于，包含以下步驟：

S1、在航天器的四個(gè)方向分別設(shè)置一個(gè)反作用飛輪，且其中部分反作用飛輪接入系統(tǒng)工作，并對(duì)各反作用飛輪的指令輸出進(jìn)行限幅；

S2、周期性采集四個(gè)反作用飛輪的運(yùn)行數(shù)據(jù)；

S3、診斷周期內(nèi)四個(gè)反作用飛輪各自的數(shù)據(jù)狀態(tài)，若數(shù)據(jù)正常，返回執(zhí)行步驟S2繼續(xù)采集數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)異常，表示反作用飛輪故障，執(zhí)行步驟S4；

S4、對(duì)故障反作用飛輪進(jìn)行隔離，切換其余健康的反作用飛輪接入系統(tǒng)工作；

其中，所述步驟S2中的反作用飛輪的運(yùn)行數(shù)據(jù)包含：

通斷狀態(tài)、通訊狀態(tài)、通訊狀態(tài)正常下的轉(zhuǎn)速；

其中，所述的步驟S3具體包含：

S31、根據(jù)星上記錄的四個(gè)反作用飛輪的加電狀態(tài)，若周期內(nèi)某一處于加電狀態(tài)的反作用飛輪連續(xù)通斷狀態(tài)為斷開的次數(shù)達(dá)到設(shè)定次數(shù)ΔJ_RW，則判定該反作用飛輪出現(xiàn)故障，置該故障反作用飛輪的故障狀態(tài)標(biāo)志置為1，并轉(zhuǎn)入步驟S4，否則繼續(xù)執(zhí)行步驟S32；

S32、判斷姿軌控計(jì)算機(jī)與四個(gè)反作用飛輪的通訊中是否發(fā)生通訊錯(cuò)誤，若周期內(nèi)某一處于加電狀態(tài)反作用飛輪連續(xù)發(fā)生通訊錯(cuò)誤的次數(shù)達(dá)到設(shè)定次數(shù)ΔJ_RW，則判定該反作用飛輪出現(xiàn)故障，置故障反作用飛輪的故障狀態(tài)標(biāo)志置為1，并轉(zhuǎn)入步驟S4，否則繼續(xù)執(zhí)行步驟S33；

S33、通訊正常時(shí)，計(jì)算周期內(nèi)各接入系統(tǒng)的反作用飛輪的每一拍實(shí)際轉(zhuǎn)速與上一拍指令轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速差值，如果轉(zhuǎn)速差值連續(xù)超過設(shè)定閾值的次數(shù)達(dá)到設(shè)定次數(shù)，則判定該反作用飛輪出現(xiàn)故障，置該故障反作用飛輪的故障狀態(tài)標(biāo)志為1，并轉(zhuǎn)入步驟S4，否則返回執(zhí)行步驟S2繼續(xù)采集數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的反作用飛輪星上自主故障診斷方法，其特征在于，步驟S1中：

所述反作用飛輪設(shè)置的四個(gè)方向分別為航天器與衛(wèi)星b系的3個(gè)坐標(biāo)軸方向X、Y、Z以及與上述3個(gè)坐標(biāo)軸X、Y、Z的夾角相等的S方向。

3.如權(quán)利要求1所述的反作用飛輪星上自主故障診斷方法，其特征在于，所述的S32中的通訊狀態(tài)數(shù)據(jù)包含：

奇偶校驗(yàn)、識(shí)別碼、校驗(yàn)字節(jié)。

4.如權(quán)利要求1所述的反作用飛輪星上自主故障診斷方法，其特征在于：所述步驟S1中的對(duì)反作用飛輪的指令輸出進(jìn)行限幅具體包含：

|ω_ci(k)-ω_ci(k-1)|≥ω_max(rpm)，則ω_ci(k)＝ω_ci(k-1)+ω_max×sign[ω_ci(k)-ω_ci(k-1)]；

式中，ω_ci(k)為當(dāng)前拍的指令轉(zhuǎn)速，i＝X,Y,Z,S，X,Y,Z,S分別為反作用飛輪設(shè)置的四個(gè)方向，下標(biāo)k表示當(dāng)前拍，ω_ci(k-1)為上一拍飛輪指令轉(zhuǎn)速，ω_max為工作周期內(nèi)使反作用飛輪能達(dá)到的最大轉(zhuǎn)速增量。