飞行器伺服电磁阀电流去噪仿真研究.pdf

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1、第33卷第06期计算机仿真2016年6月文章编号：1006—9348(2016)06—0050—05飞行器伺服电磁阀电流去噪仿真研究刘帅，程进军，宋海方，胡阳光(空军工程大学，陕西西安710038)摘要：在地面对伺服电磁阀测试的过程中，某型飞行器搭载的伺服电磁阀的工作电流信号容易混人干扰噪声，这将直接导致伺服电磁阀故障检测产生虚警，耽误作战的黄金时机。针对上述问题，提出了采用量测残差自适应卡尔曼滤波的数据校正方法，将地面测试系统采集的电流值与同一时刻的预测值对系统真实状态进行最优估计，采用系统误差和量测误差自适应的方式解决噪声干扰问题，准确检测伺服电磁阀的状

2、态。实验结果表明，改进自适应卡尔曼滤波算法(AKF)能够有效降低电流中的噪声，提高伺服电磁阀故障检测的准确率。关键词：卡尔曼滤波；伺服电磁阀；电流检测；去噪中图分类号：TP391．9文献标识码：BOnSimulationofCurrentDe——noisingMethodinAircraftServoSolenoidValveLIUShuai，CHENGJin—jun，SONGHai—fang，HUYang—guang(AirForceEngineeringUniversity，Xi’allShanxi710038，China)ABSTRACT：Thesol

3、enoidvalvecurrentsignalofacertaintypeofaircraftiseasilymixedinnoiseintheprocessofgroundtesting，whichwilldirectlyleadsolenoidvalvefailuredetectiontofalsealarm，anddelaythegoldenopportu—nitytofight．Basedontheresidualmeasurement，adaptiveKalmanfilterdatacorrectionmethodisproposedinthisp

4、aper．Predictivevaluesdependingonpreviouscycleanddataacquisitionoffaultdetectioncanapproachthestateofthesystembyusingadaptivefilterdependingonthesystematicerrorandmeasurederror．Itaccuratelydetectsthestateofthesolenoidvalve．TheexperimentresultsshowthattheproposedadaptiveKalmanfilteri

5、ngalgorithm(AKF)caneffectivelyremovethenoisefromcurrentandimprovetheaccuracyoffaultdetectionofsolenoidvalve．KEYWORDS：Kalmanfiltering；Servosolenoidvalve；CurrentTest；De—noising1引言某型飞行器使用的伺服电磁阀是伺服控制系统的重要动作部件，它决定着控制系统的响应性能⋯。飞行器的伺服电磁阀对精确性和灵敏性有很高的要求，但在地面测试中，飞行器各个系统在地面测试设备的激励下快速运转导致其状态不断变

6、化，高频信号线、机电式继电器、动力牵引系统等部件产生了严重的电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)，引起伺服电磁阀中的电、磁部件受到影响，从而导致地面测试数据采集不准确，造成虚警，延长了起飞准备时间。确保伺服电磁阀处于健康的工作状态，飞行器能够正常飞行，对于保障飞行任务、完成战备职能具有重要意义。为帮助检测人员准确判断伺服电磁阀的真实工作状态，在地面测收稿日期：2016—02—29修回日期：2016-03-07—50一试过程中及时发现并处理故障伺服电磁阀，需要对伺服电磁阀电流进行滤波，将电流中的干扰噪声去除，得到伺服电磁阀

7、真实的工作电流。标准卡尔曼滤波需要精确描述系统的数学方程旧1，但伺服电磁阀的系统参数处于不断变化的状态，导致滤波结果误差较大。自适应卡尔曼滤波在不同层面展开了研究，取得了一些研究成果。文献[3]、[4]和[5]针对目标跟踪系统应用自适应卡尔曼滤波，能够针对系统动态变化不断地自适应系统的噪声统计特性，使滤波结果逼近真实值。文献[6]在惯导系统中应用自适应卡尔曼滤波处理惯导参数，取得了一定成效。但自适应卡尔曼滤波存在计算量大，无法同时估计和修正系统噪声和量测噪声的问题。粒子滤波在有用信号和噪声信号统计特性明确的情况下，能够利用观测信号对预测有用信号进行校正o7

8、

9、，但在统计特性不明确时粒子滤波难以处理。巳=E[e。