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升降舵系统的建模、余度技术和综合评估

升降舵系统的建模、余度技术和综合评估

作者：张锦上海交通大学

学位级别：硕士

飞行控制系统主要通过操纵方向舵、副翼、升降舵等来实现飞机的偏航、滚转及俯仰运动,其可靠性和性能对于飞机及飞行安全都至关重要。飞控系统作为飞机的重要子系统之一,有必要采取适当的措施来提高其可靠性,其中余度技术是提高飞控系... 详细信息

飞行控制系统主要通过操纵方向舵、副翼、升降舵等来实现飞机的偏航、滚转及俯仰运动,其可靠性和性能对于飞机及飞行安全都至关重要。飞控系统作为飞机的重要子系统之一,有必要采取适当的措施来提高其可靠性,其中余度技术是提高飞控系统可靠性的一个有效途径。余度技术的引入使得飞控系统变得更加复杂,对于此类复杂容错系统,传统的可靠性分析方法是不适用的。基于模型的可靠性分析在量化系统可靠性与性能方面有着突出的优点,是目前飞控系统设计中的重要方向。飞控系统包括方向舵、升降舵、副翼等操纵系统,本文选择升降舵系统后段作为研究对象,主要工作和研究成果如下:（1）利用Matlab/Simulink对升降舵系统后段的标称模型及故障模型进行建模;（2）对升降舵系统后段进行可靠性与性能的一体化评估,并分析系统组件故障参数对系统的影响,找出了系统中的薄弱环节;（3）分析系统中的薄弱环节,在简单的二余度系统结构中引入故障检测、隔离及控制律重构（Fault detection,isolation and reconfiguration,FDIR）机制改进了原有的余度技术,并利用评估工具验证FDIR的有效性;（4）利用Stateflow为升降舵系统中的阀芯位移传感器、作动器电子控制装置设计了组件级的余度技术,并利用综合评估工具对其有效性进行验证。

关键词：升降舵系统余度技术可靠性评估 FDIR

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无人靶机飞行控制系统余度技术研究

无人靶机飞行控制系统余度技术研究

作者：吴为为南京航空航天大学

学位级别：硕士

无人靶机相对于有人机具有无人员伤亡、可续航时间长、战场生存能力强等优点，使得无人靶机在军事与民事方面具有较广泛的应用，但是无人靶机的高故障率使得无人靶机的可靠性较低。本文研究的无人靶机为低成本高性能靶机，所以在研究过... 详细信息

无人靶机相对于有人机具有无人员伤亡、可续航时间长、战场生存能力强等优点，使得无人靶机在军事与民事方面具有较广泛的应用，但是无人靶机的高故障率使得无人靶机的可靠性较低。本文研究的无人靶机为低成本高性能靶机，所以在研究过程中需在提高可靠性的同时兼顾靶机的成本。首先针对靶机高可靠性的需求，提出了一种采用余度技术提高靶机可靠性的方法，综合考虑成本以及靶机任务载荷的需要：飞行控制计算机不采用余度技术;传感器系统在原来的GPS和垂直陀螺的基础上，增加了气压高度表和自主研发的惯性测量单元来提高传感器系统的可靠性;执行机构仍使用副翼、升降舵和方向舵，只是把这三组执行机构分成相互独立的五个控制通道，提高整个执行机构系统的控制余度和可靠性。其次对高度和姿态这两个关键信息的测量进行传感器的余度配置，并简单介绍了每个传感器的工作原理，使用联邦滤波器和强跟踪滤波器分别对高度和姿态信息进行融合，提高这两类信息的精确性与可靠性。使用序贯概率法对传感器进行故障检测，并通过仿真验证了融合方法和故障检测方法的有效性。最后分析了执行机构的故障类型，并通过检测滤波器对执行机构的故障进行检测，然后以故障树的形式列出执行机构的故障，并针对每个故障提出了控制律的重构方法，通过仿真实验验证了重构方法的有效性。

关键词：余度技术联邦滤波器强跟踪滤波器序贯概率法检测滤波器

土星S-IVB级伺服作动器采用多数表决余度技术

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导弹与航天运载技术(中英文) 1981年第2期 35-47页

作者： M.A.Kalange 王向阳

为了改进土星S-IVB级推力向量控制系统的可靠性,需要研制一种新式伺服作动器,以便发生单点故障时,它仍能确保系统继续正常工作。本文讨论的结果是,新的伺服作动器要选用多数表决技术。它除了结构简单外,还有重量轻、尺寸小和功率消耗低... 详细信息

为了改进土星S-IVB级推力向量控制系统的可靠性,需要研制一种新式伺服作动器,以便发生单点故障时,它仍能确保系统继续正常工作。本文讨论的结果是,新的伺服作动器要选用多数表决技术。它除了结构简单外,还有重量轻、尺寸小和功率消耗低等优点,并且还能和现行控制系统的电子设备相适应。木文还讨论了多数表决伺服作动器的工作特性、结构原理及其试验结果的分析。

关键词：多数表决多余度余度技术 S-IVB 伺服作动器土星行星

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捷联惯导系统级余度技术研究(下)

上海航天 2004年第4期21卷 34-39页

作者：潘鸿飞吕隽刘培毅中国人民解放军92941部队

(续上期)3.1位置速度组合的数学模型3.1.1状态方程系统的状态方程同式(7).3.1.2测量方程在位置、速度组合模式中有两组观测值.一组是位置观测值,即SINS给出的经度、纬度、高度信息与GPS接收机给出的相应信息的差值;另一组是两个分系统... 详细信息

(续上期)3.1位置速度组合的数学模型3.1.1状态方程系统的状态方程同式(7).3.1.2测量方程在位置、速度组合模式中有两组观测值.一组是位置观测值,即SINS给出的经度、纬度、高度信息与GPS接收机给出的相应信息的差值;另一组是两个分系统给出的速度差值.

关键词：捷联惯导系统余度技术数学模型速度观测矢量系统仿真

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电传飞行控制系统的余度技术

航空与航天 1992年第3期12卷 36-40页

作者：唐永哲

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电传操纵系统的余度技术

民用飞机设计与研究 1997年第4期 1-4页

作者：于涛

一、前言为提高航空产品的竞争力,国外各飞机公司都在努力发展自己的先进技术。在飞行操纵系统方面,先进的全时域高权限电传操纵系统正在逐步取代传统的机械操纵系统。电传操纵系统具有减少飞行操纵系统的体积、重量、使用费用、安装与... 详细信息

一、前言为提高航空产品的竞争力,国外各飞机公司都在努力发展自己的先进技术。在飞行操纵系统方面,先进的全时域高权限电传操纵系统正在逐步取代传统的机械操纵系统。电传操纵系统具有减少飞行操纵系统的体积、重量、使用费用、安装与维护时间以及改善飞机的操纵性能等优点。电传操纵系统必须具有很高的可靠性。

关键词：故障检测飞机电传操纵系统余度技术

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无人机用涡扇发动机控制余度技术研究

无人机用涡扇发动机控制余度技术研究

中国航天第三专业信息网第三十九届技术交流会暨第三届空天动力联合会议

作者：谷中山李胜利刘丹北京动力机械研究所

无人机具有长时间滞空,超高空作业,无人为干预等特点,需解决无人机动力装置可靠工作问题,尤其对于发动机控制而言,涉及机、电、液、气、控制等多学科,构成复杂,可靠性的提高更是关键要素,本文研究的目的是应用余度技术给无人机用发动机... 详细信息

无人机具有长时间滞空,超高空作业,无人为干预等特点,需解决无人机动力装置可靠工作问题,尤其对于发动机控制而言,涉及机、电、液、气、控制等多学科,构成复杂,可靠性的提高更是关键要素,本文研究的目的是应用余度技术给无人机用发动机控制提供新思路,采用功能级、模块级组合余度系统的总体架构来满足系统高可靠性要求。文中进行了余度技术分类研究以及各个分类余度结构可靠度的理论计算和分析,经过综合评价,选择适合余度系统类型,在常规发动机控制技术基础上,开展采用余度技术控制器软、硬件设计研究,实现任务同步、双机通讯、交叉监控、在线检测、故障诊断、通道切换等关键技术突破,该技术可以直接应用于无人机工程项目,为高可靠性发动机控制技术发展提供新的思路和途径。

关键词：无人机涡扇发动机控制余度技术可靠性

来源： cnki会议评论

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光传飞行控制系统余度技术研究

飞机设计 2002年第3期22卷 35-39,70页

作者：段海滨龚华军杨一栋南京航空航天大学自动化学院南京210016

在简要介绍光传飞行控制系统及其余度技术的基础上 ,针对光传飞控系统的特点 ,从余度系统的结构、余度系统的可靠性、余度数目及余度系统的监控技术等方面提出了光传飞控系统的余度设计原则 ,并给出了光传飞控系统余度技术的软硬件总体... 详细信息

在简要介绍光传飞行控制系统及其余度技术的基础上 ,针对光传飞控系统的特点 ,从余度系统的结构、余度系统的可靠性、余度数目及余度系统的监控技术等方面提出了光传飞控系统的余度设计原则 ,并给出了光传飞控系统余度技术的软硬件总体结构。初步研究表明 ,光传飞行控制系统具有普通电传飞控系统无可比拟的优点 ,本文所提出的技术方案是进一步研究光传飞行控制系统余度技术的基础。

关键词：光传操纵系统飞行控制系统余度技术监控技术飞机

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论产品的简化设计与余度技术

叉车技术 2002年第1期 6-9页

作者：张富喜王俊耀赵绍昂燎原液压股份有限公司 723200

本文通过简单的机械事例对简化设计和余度技术进行了论述,阐明了简化设计和余度技术的特点及二者之间的相互关系。

关键词：可靠性简化设计余度技术机械设计