三自由度直升机系统故障估计观测器及容错控制方法

摘要

本发明公开了一种三自由度直升机系统故障估计观测器，属于直升机容错控制技术领域。本发明针对三自由度直升机系统平台误差动态方程中矩阵、、不满足严格正实条件，目前常用的自适应观测器不适用的问题，提出的全阶故障估计观测器不再需要矩阵、、满足严格正实条件，能够将状态向量和发生的故障同时在线估计出来，具有更为广泛的应用范围。本发明还公开了一种及三自由度直升机系统容错控制方法，利用上述故障估计观测器对系统故障进行故障估计，并根据故障估计结果对所述三自由度直升机系统进行重构控制。本发明的容错控制方法能够有效提升三自由度直升机系统控制的稳定性。

主权项

1.一种三自由度直升机系统故障估计观测器，其特征在于，所述故障估计观测器为全阶故障估计观测器，具体如下：，其中，和分别是故障估计观测器的状态向量和测量输出向量；是故障估计值，、、分别为所述三自由度直升机系统的状态矩阵、输入矩阵、输出矩阵；矩阵是故障分布矩阵；适维矩阵和是所述故障估计观测器的增益矩阵，按照以下方法得到：令：，，，则误差动态方程表示为：，式中，、分别为所述三自由度直升机系统的输入、输出扰动的分布矩阵；定义：，，，，，，，，则误差动态方程表示：，对于给定的圆盘区域D和性能指标，如果存在一个对称正定矩阵和矩阵满足：则的特征根位于圆盘区域D，且误差动态系统满足性能，则；根据得到所述故障估计观测器的增益矩阵和。