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公开(公告)号：CN115828728A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211338428.8
申请日：2022-10-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/27 , G06F17/16 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种基于长短时记忆网络的航天器故障演化建模方法，包括步骤为：构建故障‑测点关联矩阵，确定故障影响关键变量；对在轨故障数据进行预处理，得到训练数据；对长短时记忆网络进行训练，构建故障演化模型。本发明利用故障‑征兆的关联矩阵来获取对故障最为敏感的变量，提高故障建模效率；同时能够从航天器大量历史故障数据中挖掘故障与征兆存在的潜在规律，通过拉偏或加干扰的方式，为智能故障诊断模型的训练提供不可或缺的故障数据，解决航天器故障样本稀少和数据不平衡的问题。
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公开(公告)号：CN115017607A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210501494.6
申请日：2022-05-09
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/15 , G06F30/27 , G06F119/02
Abstract: 本发明涉及一种基于自动编码器的航天控制系统故障特征获取方法，包括：对航天器控制系统的数据样本进行预处理；构建自动编码器，利用预处理后的数据样本进行网络训练；对训练后自动编码器的隐层节点数进行优化，从而完成基于自动编码器的航天控制系统故障特征的获取。本发明方法能够充分挖掘高维数据之间的关联关系，提取多个部件输出之间隐含的故障特征，从而实现航天器控制系统故障的高效、准确诊断。
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公开(公告)号：CN111240208B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202010153197.8
申请日：2020-03-06
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种面向航天器执行机构故障的容错控制方法，首先考虑航天器系统的性能设计了标称控制器K0，使得闭环控制系统具有良好的响应特性；然后，考虑系统的故障影响设计了鲁棒控制器K1，使得闭环控制系统在故障时仍能确保稳定；最后，基于GIMC(Generalized Internal Model Control)控制器架构将K0和K1进行合成，得到容错控制器Q。本发明方法与现有方法相比，使得航天器能够在无故障时保持良好的动态性能，同时在执行机构故障时具有良好的容错能力，并且所设计的控制方法和系统结构形式简单、设计流程简洁、便于在轨实施。
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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：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：CN104571087B
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201410827895.6
申请日：2014-12-26
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种噪声影响下航天器控制系统可诊断性确定方法，首先通过标准化模型和等价空间方法，建立航天器控制系统多元概率分布的统计模型；然后得到可检测性指标，进行故障可检测性能确定；最后得到可隔离性指标，进行故障可隔离性性能确定；本发明充分考虑了过程噪声和观测噪声等干扰因素对可诊断性能的影响，不需要设计任何故障诊断算法，仅依靠航天器控制系统的动力学、运动学、控制器模型等系统信息以及敏感器和执行器的配置/安装情况，即可实现故障可检测和可隔离性的确定，简化了航天器控制系统的故障诊断过程，同时可以为诊断算法的设计提供理论依据，优化了航天器控制系统的设计方法，提高了航天器控制系统设计的可控性。
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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：CN115017607B
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202210501494.6
申请日：2022-05-09
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G06F30/15 , G06F30/27 , G06F119/02
Abstract: 本发明涉及一种基于自动编码器的航天控制系统故障特征获取方法，包括：对航天器控制系统的数据样本进行预处理；构建自动编码器，利用预处理后的数据样本进行网络训练；对训练后自动编码器的隐层节点数进行优化，从而完成基于自动编码器的航天控制系统故障特征的获取。本发明方法能够充分挖掘高维数据之间的关联关系，提取多个部件输出之间隐含的故障特征，从而实现航天器控制系统故障的高效、准确诊断。
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