基于參數(shù)辨識(shí)的電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)健康仿真和評(píng)估*

周維正，李學(xué)鋒，曾慶華

(1. 北京航天自動(dòng)控制研究所， 北京　100854； 2. 國(guó)防科技大學(xué) 航天科學(xué)與工程學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙　410073)

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基于參數(shù)辨識(shí)的電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)健康仿真和評(píng)估*

周維正1，李學(xué)鋒1，曾慶華2

(1. 北京航天自動(dòng)控制研究所， 北京100854； 2. 國(guó)防科技大學(xué) 航天科學(xué)與工程學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙410073)

針對(duì)目前電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)故障診斷方法不能有效預(yù)測(cè)緩變故障，提出基于舵機(jī)系統(tǒng)模型的狀態(tài)變量檢測(cè)法對(duì)飛行器常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行健康分析與仿真評(píng)估。分析電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)子系統(tǒng)電機(jī)本體、控制器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的常見(jiàn)故障，對(duì)其中反映系統(tǒng)性能的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模；通過(guò)對(duì)系統(tǒng)注入不同的健康參數(shù)得到相關(guān)故障狀態(tài)下的狀態(tài)變量特征，進(jìn)而作為定位故障源的知識(shí)庫(kù)，引入健康因子評(píng)估故障參數(shù)的變化趨勢(shì)；仿真算例選擇電機(jī)本體的主要物理參數(shù)電機(jī)繞組阻值和反映永磁體性能的電機(jī)力矩常數(shù)作為健康因子，通過(guò)定位知識(shí)庫(kù)建立的健康因子評(píng)估算法驗(yàn)證了方法的可行性。

變量檢測(cè)；模型辨識(shí)；故障注入；健康評(píng)估

電動(dòng)舵機(jī)作為飛行器系統(tǒng)的常見(jiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其性能和可靠性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有著巨大的影響。國(guó)內(nèi)外針對(duì)電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)的故障檢測(cè)和可靠性分析做了大量的工作。其中，文獻(xiàn)[1-3]研究的重點(diǎn)集中在對(duì)特征觀測(cè)變量的信號(hào)處理及時(shí)頻分析；文獻(xiàn)[4]美國(guó)國(guó)家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)針對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)專(zhuān)門(mén)成立課題研究模型方法和數(shù)據(jù)方法在工程實(shí)際中的應(yīng)用；……