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基于多观测器的无人机切换式故障诊断与调节

摘要

基于无人机的非线性模型,提出了一种新颖的切换式故障诊断与调节方案,构造出一组带有不同故障估计初始值的故障诊断机制及其切换律,以提高系统的故障估计和容错控制性能.该方法在单个自适应观测器的思想上,设计出多个自适应观测器以进行故障估计,并根据实际故障范围划分成多个故障区域,针对每个故障区域设置不同的故障估计初始值;同时根据不同的性能要求,设计出相应的控制切换律,使系统在该切换律的作用下,通过输出误差最小原则切换到最优的故障诊断机制.选择该最优故障诊断机制产生的状态观测值和故障估计值,用于设计容错控制器中的反馈控制量.该方法提高了故障诊断的快速性和容错控制过程中的状态性能.最后,对一个无人机系统进行仿真研究,结果验证了该方法的有效性.

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