active fault detection
در نشریات گروه برق-
سیستم های کنترل پرواز به عنوان نمونه ای از سیستم های غیرخطی، میبایست هواپیما را در شرایط سالم و معیوب با رعایت محدودیت های عملکردی پایدار نمایند. در این مقاله، نخست، مدل غیرخطی سیستم پرواز هواپیما بر اساس نقاط کار از پیش تعیین شده و همچنین مدل های سالم و معیوب هواپیما، به فرم یک سیستم چند- مدله تبدیل شده است. به منظور حذف اثر نامطلوب مخفی سازی عیوب سیستم پرواز ناشی از چند- مدله سازی و اعمال کنترل کننده به سیستم غیرخطی، مسیله طراحی یکپارچه سیستم کنترل پرواز مبتنی بر تشخیص عیب فعال تدوین شده است. صورت مسیله پیشنهادی با رویکرد طراحی یک کنترل کننده استاتیکی و مرتبه-ثابت، با فرض مرتبه-کامل با قابلیت کاهش مرتبه، به نحوی تدوین شده است که علاوه بر تضمین پایداری کلیه مدل های سیستم سالم و معیوب و برآورده نمودن شاخص های عملکردی، بتواند سیگنال کمکی تشخیص عیب فعال را به صورت بهینه طراحی نماید. برای حل مسیله پیشنهادی، یک راه حل عددی با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارایه شده است. سپس با استفاده از روش پیشنهادی، دو کنترل کننده ی مرتبه-کامل و کاهش- مرتبه یافته برای یک هواپیما با در نظرگرفتن شرایط کاهش عملکرد عملگر، طراحی شده است. نتایج شبیه سازی گویای توانایی روش پیشنهادی در برآورده سازی اهداف کنترلی و طراحی سیگنال کمکی تشخیص عیب فعال می باشند.
کلید واژگان: سیستم کنترل پرواز، تشخیص عیب فعال، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیکA flight control system (FCS) as an example of nonlinear systems should be stabilizing the airplane in healthy and faulty modes with the desired performance. In this paper, first, the nonlinear model of the flight system (FS) is linearized in predefined operating points, and the airplane’s healthy and faulty modes convert to a multi-model system. To eliminate the undesired effect of multi-modeling and the controller robustness that usually causes to mask the faults in FSs, the problem of integrated design of FCS based on active fault detection (AFD) is formulated. The proposed problem concluded to design the optimal auxiliary signal of AFD and a static, fixed, and full-order controller with the capability in reduced-order design. The FCS guarantees to stabilize all of the healthy and faulty models and to satisfy the performance constraints. In the following, to solve the formulated problem, a numerical solution based on the genetic algorithm is proposed. To evaluate the proposed method, two full-order and reduced-ordered controllers are designed for an aircraft in the case of actuator degradation conditions. The simulation results show the ability of the proposed method to meet the control objectives and design the auxiliary signal for AFD.
Keywords: Flight control System, active fault detection, auxiliary signal, optimization, genetic algorithm -
تشخیص عیب فعال را می توان طراحی یک سیگنال وروی کمکی جهت تشخیص عیب مخفی شده در قالب سیستم های چند مدله در حوزه ی زمان- پیوسته و زمان- گسسته معرفی نمود. در این مقاله جهت تشخیص عیب مقاوم در کلاسی از سیستم ها با معادلات فضای حالت غیر خطی کوپل شده ی پیوسته در حضور نایقینی و اغتشاش، از یک روش اصلاحی برای طراحی سیگنال کمکی بهینه با رویکرد سیستم های چند مدله، برای سیستم های سالم و معیوب استفاده می شود. با توجه به غیر خطی بودن معادلات فضای حالت،استفاده از روش های پیشین تشخیص عیب فعال امکان پذیر نمی باشد. به منظور غلبه بر این مشکل، روش اصلاح شده ای به منظور تضمین تشخیص عیب مقاوم برای این کلاس از سیستم های غیر خطی در حضور نایقینی و اغتشاش، طراحی سیگنال کمکی بهینه انجام می شود. در پایان راهکار پیشنهادی برای طراحی سیگنال کمکی بهینه به یک سیستم اصطکاک چرخ- جاده اعمال می شود.کلید واژگان: تشخیص عیب فعال، سیگنال کمکی، مدل اصطکاک چرخ، جادهActive fault detection consists of finding an auxiliary input signal the use of which allows detection of the masked faults using a multi-model framework in continuous or discrete- time cases. In this paper, a modified approach to optimal auxiliary signal design in robust fault detection based on a multi-model formulation of healthy and faulty systems is used to study the problem of active fault detection for a class of systems with nonlinear coupled continuous state-space equations in the presence of uncertainties and disturbances. Due to the nonlinearity in the state-space equations, the traditional active fault detection approach is not straightforward to be employed. To overcome this difficulty, a modified solution is proposed in order to design an optimal auxiliary signal to guarantee robust fault detection for this class of nonlinear systems in the presence of uncertainties and disturbances. Finally, the proposed solution for optimal auxiliary signal design is applied to a Lumped Tire-Road Friction system.Keywords: Active Fault Detection, Auxiliary Signal, Tire, Road Friction Model, Nonlinear Systems
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.