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公开(公告)号：CN111637901A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010351844.6
申请日：2020-04-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种基于非齐次方程解的多陀螺故障诊断与重构方法，适用于多个陀螺测量的航天器。本发明是针对m个陀螺描述的一般性非齐次方程组进行解算，该方程组含有3个未知量和m个方程，通过等价变换，将得到由m个陀螺测量值描述的卫星3轴角速度以及m-3组陀螺关联方程。通过对陀螺的关联方程进行处理，不仅可以快速实现对多个陀螺的故障定位，而且还可以同时规避多个问题陀螺实现陀螺组快速自重构设计。本发明的方法给出了多陀螺异常定位与重构的通用设计方法，应用范围广泛，适用于各型号卫星的陀螺自主异常定位与重构设计。
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公开(公告)号：CN111539457A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010255330.0
申请日：2020-04-02
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06K9/62
Abstract: 本发明涉及一种基于贝叶斯网络的故障融合诊断方法，包括步骤如下：(1)对航天器控制系统的故障进行{1,2,3,…,N}编号，计算每种故障的发生概率；(2)对于每个故障诊断方法，计算当故障q发生时的漏报率、误报率和准确率；(3)计算得到故障诊断融合结果。本发明的方法克服了故障诊断过程中由于获取信息途径、信息量以及采用诊断方法的不同而造成的诊断结果差异，大幅提高航天器控制系统故障诊断精度。
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公开(公告)号：CN111412928A
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN202010225358.X
申请日：2020-03-26
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种深空着陆测速多波束故障检测与选取方法，(1)计算所有波束测量值的残差向量，若残差向量的模小于预设的阈值ε，则表明该残差向量模对应的波束无故障；否则针对剩余波束执行步骤(2)；(2)判断剩余波束的数量是否大于等于5，若小于5，则完成波束故障检测，否则将剩余所有波束置相同分数，并将剩余波束中取至少5个波束进行组合，计算每个组合对应波束测量值的残差向量，若残差向量的模小于预设的阈值ε1，则对该残差向量模对应组合中的所有波束的分数均增加；否则，计算残差向量与波束零空间列的夹角余弦绝对值，根据最大值的大小对每个波束分数进行调整；所有组合处理完成后进行分数排序，按照分数排序从中选取无故障波束用于导航修正。
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公开(公告)号：CN111412927A
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN202010209759.6
申请日：2020-03-23
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种基于零空间的CMG群故障诊断方法，包括步骤如下：步骤一、根据CMG框架角测量值，构建故障诊断零空间；步骤二、根据CMG框架角速度测量值，构建故障诊断残差，判断CMG是否发生故障；步骤三、判断残差与零空间中各向量的夹角余弦ACos,i，进行单故障情况下的故障定位；当ACos,i满足ACos,i>ACos,th时，则认为第i个CMG发生故障，否则执行步骤四；i＝1,2,…,N，ACos,th为设定的阈值；步骤四、通过分组判断，进行多故障情况下的故障定位与验证。本发明充分考虑了CMG框架角引起的安装矩阵的时变特性，克服了CMG难以通过判断故障向量方向实现故障定位的问题。
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公开(公告)号：CN111381581A
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN202010153200.6
申请日：2020-03-06
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 一种执行机构故障诊断与容错控制的一体化方法，首先将描述执行机构具体故障模式的有效因子Γ(n)与控制器增益参数K(n)当作整体，将综合控制律的重构问题转换成双线性不等式组的约束优化问题；然后，对该约束优化问题进行快速求解，得到综合控制律 最后，采用卡尔曼滤波算法在线估计有效因子Γ(n)，并通过 的同步运算得到故障后所需的容错控制器增益参数K(n)。本发明方法有效减小了故障的影响程度、降低了系统的安全性风险，确保了航天器控制系统对执行机构不同故障模式能够自主做到实时诊断与快速重构，极大减轻了在轨运行阶段有限资源约束下的星上计算压力，增强了方法的工程适用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107608333B
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201710790356.3
申请日：2017-09-05
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种基于等效降阶的可诊断性评估方法，首先考虑过程和观测噪声以及不确定性的影响，得到复杂动态系统可诊断性的窗口模型；然后利用系统内部的递推关系，得到系统可诊断性的降维窗口模型，大幅降低了数据存储与计算的负担，提高了系统可诊断性的计算效率；最后，得到复杂动态系统的可诊断性量化评估指标。本发明综合考虑了过程和观测噪声以及不确定性对可诊断性评估结果正确性的影响，同时考虑了时间窗口模型对可诊断性评估结果计算量的影响，可以实现在系统设计阶段最大程度提升系统可诊断性设计水平的目标，并为系统的配置提供指导依据，优化系统的设计方法，降低设计成本。
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公开(公告)号：CN107544459A
公开(公告)日：2018-01-05
申请号：CN201710790344.0
申请日：2017-09-05
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种控制系统的多重故障诊断优化方法，包括：根据离散状态空间模型，分别构建执行机构和传感器各自对应的未知输入卡尔曼滤波器组；根据第i个执行机构对应的卡尔曼滤波器第k步时的最优状态估计量 和第i个传感器对应的卡尔曼滤波器第k步时的最优状态估计量 得到执行机构和传感器各自对应的输出估计误差残差；对输出估计误差残差进行加权平方和处理，得到相应的加权平方残差；根据加权平方残差与构检测阈值的比较结果，得到初步诊断结果；根据初步诊断结果，输出隔离策略和最终诊断结果。本发明利用结构受限的卡尔曼滤波器组进行控制系统多重故障隔离优化，可以得出状态感知的全局最优解，提高了控制系统故障诊断结果的准确性。
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公开(公告)号：CN103699119B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201310718995.0
申请日：2013-12-24
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种适用于仿射非线性系统的故障可诊断性分析方法，通过数学变换可将考虑摩擦等非线性因素的闭环控制系统转化为一类仿射非线性系统。针对该类系统，基于微分几何理论，给出了故障可诊断性（包括可检测性和可隔离性）的定义和判据；分别针对故障可检测性和可隔离性设计了两种量化指标；根据上述指标，通过控制系统的数学模型和输出/输出量的分布情况，实现了非线性闭环系统的故障可诊断性分析。本发明在不依赖任何故障诊断算法的情况下，能够将非线性控制系统的故障诊断提前到设计阶段，并为故障诊断算法的设计提供理论依据。
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公开(公告)号：CN102735259B
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201210201911.1
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C25/00
Abstract: 一种基于多层状态估计器的卫星控制系统故障诊断方法，能够在硬件冗余条件不满足的情况下，实现光学敏感器和惯性敏感器的故障隔离。该方法基本流程为：首先，建立用于描述光学敏感器和惯性敏感器之间输出关系的解析模型；然后，基于模型分别设计两层状态估计器，第1层状态估计器产生的残差对光学敏感器故障和惯性敏感器故障都敏感，而第2层状态估计器的残差不受惯性敏感器故障的影响。这样，通过检测第1层状态估计器的残差并与事先设定的阈值相比较，可以判断是否发生故障；如果发生故障，可以根据第2层状态估计器的残差区分光学敏感器故障和惯性敏感器故障。
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公开(公告)号：CN102736618A
公开(公告)日：2012-10-17
申请号：CN201210208907.8
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于传递函数的卫星控制系统可诊断性确定方法，步骤如下：首先建立卫星控制系统的故障模型，得到各故障到输出的传递函数；根据各故障传递函数，通过判断故障到输出的传递函数是否为0得到各种故障的可检测性条件，通过判断不同故障对应传递函数是否线性相关得到各种故障的可分离性条件，从而获得卫星控制系统故障可诊断性分析结果；最后利用可诊断性度量计算方法计算得到卫星控制系统故障模式的故障可检测度和可分离度以及系统故障可检测度和可分离度。本发明实现了对卫星控制系统故障模式的可检测性、可分离性判别，并对卫星控制系统的可诊断性进行度量。
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