试析飞行控制系统故障检测研究与仿真软件开发

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1、西北工业大学硕士学位论文(学位研究生)题目：飞堑控剑丕统敛瞳捡塑9硒窥与笾真软住开筮作者：自志强学科专业：控剑堡诠皇控剑王狸指导教师：厦丞踅2006年3月两北．【业大学硕七学位论文摘要传统的故障渗断方法有基于知识的方法、基于解析模型的方法和基于信号处理的方法。本文针对飞行控制系统故障诊断，采用局部检测和全局检测的方法分别诊断飞行控制系统作动器卡死故障和舵面损伤故障。本文研究了主元分析算法和动态时间规整算法，实现了将这两种算法引入飞控系统故障检测。通过建立飞控系统作动器正常和故障模型、飞机气动模型和舵面损伤时的飞机气动模型进行仿真，之后运用以

2、上两种算法，检测了作动器卡死和舵面损伤单一故障以及组合故障。仿真结果表明，该算法能够准确识别单一故障和组合故障，对噪声干扰具有很好的鲁棒性。在实现仿真的基础上，按照软件工程规范，以虚拟仪器软件Labwindows／CVI为开发平台，开发了一套“飞控系统故障诊断仿真软件”。该软件采用标准化c语言，充分利用ActiveX技术，在LabWindows／CVl、Matlab和Word之间建立接口程序，以c语言驱动Simulink建模模块、Matlab的M文件的算法模块和Word接口模块，进行动态仿真。该软件可自定义检测参数、故障类型，能图形动态显示

3、检测结果和飞行参数，可外部加载matlab程序，检测结果能自动生成word报告。关键词：飞行控制，故障诊断，主元分析，动态时间规整，Labwindows／CVlABSTRACTTherearethemethodsofbasedontheknowledge，ortheanalyticmodel，orthesignalprocessingofthetraditionalmethodsofdetectingfaults．Thisarticleaimsatthefaultdetectionofflightcontrolsystem，makesuse

4、ofthemethodsofpartialdetectionandwholedetectiontodiagnosethelockfaultoftheactorsandinjuryfaultsoftheruddersofflightcontr01system．Thearticleresearchesintothearithmeticofprinciplecomponentsanalysisanddynamictimewarping，andachievesthegoalofusingthetwomethodstodetectfaultsofth

5、eflightcontrolsyStem．Invirtueofthemodelingofactorsinthesituationofnormalandfault，thepneumaticmodelingofplanesinthesituationofnormalandlossOntherudders，wesimulateanddetectthesingleandcompkxlockfaultsofactorsandinjuryfaultsoftherudders．Thesimulationresultsindicatethatthearit

6、hmeticcallrecognizethesingleandcomplexfaultsexactly,andshowrobusttofilterthenoises．Onthebaseofthesimulation，accordingtothecriterionofsoftwareengineering，wedevelopthesimulationsoftwareoffaultdiagnosisoftheflightcontrolsystem、ⅣiththevirtualinstrumentsoftwareLabwindows／CVI．Th

7、esoftusestheANSIC、fullyutilizestheActiveXtechnology,establishestheinterfaceprogramsamongLabWindows／CVI，matlabandword，anddynamicsimulatesbydrivingthemoddeofmodelinginthesimulink，thearithmeticmoduleofMfilesinthematlab，andtheinterfacemoduleinthewordwithCprogram．Thesoftrealize

8、sthefunctionofuser-definedinthedetectionparametersandtypesoffaults，candisplaythegraphsoft