一种基于可调参数分布式飞行控制系统实时故障诊断方法

摘要

本发明涉及一种基于可调参数分布式飞行控制系统实时故障诊断方法，属于多智能体系统技术领域。该方法包括如下步骤：第一步：构建具有回路的多智能体系统连接图并以有向图表示，得出拉普拉斯矩阵L和自回路矩阵G；第二步：建立每个智能体飞行控制系统的状态方程和输出方程，并将状态向量和故障向量扩为一个增广向量；第三步：针对每个智能体，构造基于有向图的可调参数分布式误差方程与全局误差方程；第四步：根据构建的有向图，采集到的飞行控制系统的状态方程和输出方程，得到一种可调参数分布式飞行控制系统故障诊断观测器。本发明可通过调节观测器中参数，提升故障估计的性能。

主权项

一种基于可调参数分布式飞行控制系统实时故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：构建具有回路的多智能体系统连接图并以有向图表示，得出拉普拉斯矩阵L和自回路矩阵G：第二步：建立每个智能体飞行控制系统的状态方程和输出方程，并将状态向量和故障向量扩为一个增广向量：第三步：针对每个智能体，构造基于有向图的可调参数分布式误差方程与全局误差方程：第四步：根据构建的有向图，采集到的飞行控制系统的状态方程和输出方程，得到一种可调参数分布式飞行控制系统故障诊断观测器增益矩阵，具体如下：$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{·}{\widehat{\stackrel{‾}{x}}}}_i\left(t\right)=\bar{A}{\hat{\bar{x}}}_i\left(t\right)+\bar{B}{u}_i\left(t\right)-\bar{H}{\xi }_i\left(t\right)-\theta \bar{F}{\stackrel{·}{\xi }}_i\left(t\right)\\ {\hat{y}}_i\left(t\right)=\bar{C}{\hat{\bar{x}}}_i\left(t\right)\end{array}\right.,$其中：${\xi }_i\left(t\right)=\underset{j\in N_i}{\Sigma }{a}_{ij}\left(\right({\hat{y}}_i\left(t\right)-y_i\left(t\right))-\left({\hat{y}}_j\right(t)-y_j\left(t\right)))+g_i\left({\hat{y}}_i\right(t)-y_i\left(t\right)),$a_ij为拉普拉斯矩阵L的第i行第j列的元素；g_i为自回路矩阵G的对角线元素，代表第i个智能体是否有回路；y_i(t)为第i个智能体的输出向量；y_j(t)为第j个智能体的输出向量；为第j个智能体的观测器输出向量；和分别是第i个智能体故障诊断观测器的增广状态向量和测量输出向量，u_i(t)是第i个智能体的输入向量；和分别为所述飞行控制系统的增广矩阵，θ是待调节的设计参数，适维矩阵$\bar{H}=\left[\begin{array}{c}{H}_1\\ H_2\end{array}\right]$和$\bar{F}=\left[\begin{array}{c}{0}_{n\times p}\\ F\end{array}\right]$是所述的故障诊断观测器增益矩阵，H₁和H₂为故障诊断观测器矩阵中的适维矩阵。