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公开(公告)号：CN107544459B
公开(公告)日：2020-02-14
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：CN102736616B
公开(公告)日：2014-10-08
申请号：CN201210205775.3
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DM分解的闭环系统测点优化配置方法，首先建立闭环系统的定量模型，给出变量与变量、故障与变量之间的解析关系；其次将得到的解析关系利用偶邻近矩阵表示；然后利用DM分解技术对偶邻近矩阵进行分解获得变量之间的约束关系；最后根据变量约束关系得到使故障集合具有可检测性的最优测点集合、使单个故障fi具有最大可分离性的最优测点集合、使故障具有可分离性的最优测点集合。本发明保证在满足资源约束的情况下检测和分离尽可能多的故障，为卫星控制系统可诊断性设计提供依据。
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公开(公告)号：CN103699121A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310738863.4
申请日：2013-12-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种基于解析冗余关系的卫星控制系统敏感器可诊断性确定方法，步骤为：第一步，根据同类敏感器的测量模型，生成解析冗余关系集合，构建解析冗余关系与部件故障的关联矩阵，根据可诊断性判据完成同类敏感器的可诊断性确定；第二步，若不可检测故障集合或不可分离故障集合不是空集，则根据运动学模型，建立不同类敏感器的混合模型，再根据第一步中的解析冗余关系生成方法、关联矩阵的构建方法和可诊断性判据完成不同类敏感器的可诊断性确定，对可诊断性确定结果进行更新；第三步，基于第二步获得的故障可诊断性确定结果，利用可诊断性度量指标计算方法，得到故障模式的故障可检测度和可分离度以及敏感器故障可检测率和可分离率。
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公开(公告)号：CN102735875B
公开(公告)日：2013-10-16
申请号：CN201210211485.X
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01P21/00
Abstract: 一种基于相关矩阵的卫星角速率测量敏感器可诊断性确定方法，(1)对角速率测量敏感器进行功能模块划分，建立各模块的信号流图，并在信号流图中标明现有指定的测点；(2)对角速率测量敏感器进行故障模式影响分析FMEA，确定角速率测量敏感器的故障模式、故障发生概率、故障严酷度以及故障影响，并根据故障影响，将故障模式添加到信号流图中；(3)建立故障-测点相关矩阵，(4)为故障-测点矩阵赋值；(5)根据步骤(4)建立的故障-测点相关矩阵D，对角速率测量敏感器进行故障可检测性分析；(6)根据步骤(4)建立的故障-测点相关矩阵D，对角速率测量敏感器进行故障可分离性分析；(7)确定角速率测量敏感器的可诊断性，可诊断性采用故障检测率RD和故障分离率RI进行度量。
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公开(公告)号：CN102735875A
公开(公告)日：2012-10-17
申请号：CN201210211485.X
申请日：2012-06-18
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01P21/00
Abstract: 一种基于相关矩阵的卫星角速率测量敏感器可诊断性确定方法，(1)对角速率测量敏感器进行功能模块划分，建立各模块的信号流图，并在信号流图中标明现有指定的测点；(2)对角速率测量敏感器进行故障模式影响分析FMEA，确定角速率测量敏感器的故障模式、故障发生概率、故障严酷度以及故障影响，并根据故障影响，将故障模式添加到信号流图中；(3)建立故障-测点相关矩阵，(4)为故障-测点矩阵赋值；(5)根据步骤(4)建立的故障-测点相关矩阵D，对角速率测量敏感器进行故障可检测性分析；(6)根据步骤(4)建立的故障-测点相关矩阵D，对角速率测量敏感器进行故障可分离性分析；(7)确定角速率测量敏感器的可诊断性，可诊断性采用故障检测率RD和故障分离率RI进行度量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119512031A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411568812.6
申请日：2024-11-05
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种基于滑模观测器的推力器故障识别方法及装置。方法包括：基于航天器动力学模型，设计滑模观测器；基于航天器系统的陀螺输出，计算当前控制周期航天器的真实三轴角速度；基于滑模观测器，估计当前控制周期航天器的估计三轴角速度；基于真实三轴角速度和估计三轴角速度，确定当前控制周期的残差函数；基于残差函数与预设阈值之间的关系，确定当前控制周期是否存在推力器故障；若存在，则基于残差函数计算当前控制周期估计的推力器故障矩阵，并计算当前控制周期估计的推力器故障矩阵与预先确定的推力器故障矩阵中每一列的夹角，将夹角最小的一列对应的推力器确定为故障推力器。本申请，可以将故障定位到每个推力器。
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公开(公告)号：CN115903731B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202211352230.5
申请日：2022-10-31
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于循环神经网络的航天器控制系统故障预测方法，包括步骤为：获得航天器控制系统正常情况下的输入数据与输出数据，并作为训练数据；根据得到的训练数据，构建航天器控制系统标称模型；计算故障残差；根据得到的故障残差，构建不同故障模式残差外推模型；利用得到的系统标称模型和故障模式残差外推模型，进行智能故障预测。本发明在故障预测过程中，通过引入状态变量来存储过去信息，并与当前的输入共同决定当前的输出，进而保留了历史“记忆”，克服了传统故障预测方法存在的当前输出只依据于该时刻输入的局限，提高了航天器控制系统故障预测的准确性。
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公开(公告)号：CN116186888B
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202211698024.X
申请日：2022-12-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/15 , G06F119/02
Abstract: 本发明提供了一种航天器健康状态量化评估方法、装置、电子设备及介质，其中方法包括：基于可影响航天器健康状态的部件形成评估因素集合，以及，确定用于评价航天器健康状态的评语集合；获取所述评估因素集合中每一个评估因素的权重和健康度打分结果；将每一个评估因素的健康度打分结果代入针对评语集合所构建的隶属度函数中，计算得到每一个评估因素对应所述评语集合的判定向量；根据每一个评估因素的权重和判定向量，通过模糊运算得到用于对航天器健康状态进行评估的评估向量；根据所述评估向量确定航天器健康状态的评估值。本方案，能够通过量化的评估值表征航天器健康状态，实现了对航天器健康状态的定量评估。
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公开(公告)号：CN116246145B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310071972.9
申请日：2023-01-15
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06V10/82 , G06V10/774 , G06V20/13
Abstract: 本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种航天器故障的辨识方法和装置。其中，该方法包括：获取航天器姿轨控系统的待测数据；对待测数据进行灰度处理，得到待测数据对应的二维灰度图像；将二维灰度图像输入训练好的故障辨识模型中，得到待测数据对应的故障类别；其中，故障辨识模型是通过以航天器姿轨控系统的样本二维灰度图像作为输入和以样本二维灰度图像对应的故障类别作为输出来对预设的卷积神经网络进行训练得到的，样本二维灰度图像是通过对航天器姿轨控系统的样本数据进行灰度处理得到的，对样本数据的灰度处理方式和对待测数据的灰度处理的方式相同。本发明的方案能够有效辨识航天器的故障。
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公开(公告)号：CN116360387B
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202310095604.8
申请日：2023-01-18
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明涉及一种融合贝叶斯网络和性能‑故障关系图谱的故障定位方法，该方法包括：根据FMEA构建航天器控制系统的性能‑故障关系图谱；基于历史故障案例，计算所述性能‑故障关系图谱中各故障模原因出现的先验概率、故障原因导致故障模式的条件概率和故障模式导致故障征兆的条件概率；利用TransE算法获得所述性能‑故障关系图谱中各实体与关系的向量表示；获取所述航天器控制系统的在轨数据，通过向量匹配的方式得到包含所述在轨数据的故障征兆相关的所有故障原因的性能‑故障关系图谱的子图；针对每个所述故障征兆，采用贝叶斯网络计算各故障原因导致出现当前故障征兆的概率，以进行故障定位。本发明能够提高航天器控制系统故障定位的准确性。
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