無人機飛控系統(tǒng)故障仿真及數(shù)據(jù)生成
彭宇; 史書慧; 郭凱; 劉大同 哈爾濱工業(yè)大學電子與信息工程學院; 哈爾濱150080; 哈爾濱工業(yè)大學自動化測試與控制研究所; 哈爾濱150080
關鍵詞：無人機 飛控系統(tǒng) 故障仿真 故障數(shù)據(jù)生成
摘要：為解決由于無人機故障數(shù)據(jù)缺乏且無故障標簽而造成的無人機故障診斷、健康管理等工作開展困難的難題,提出了一種基于飛行控制系統(tǒng)仿真模型的全數(shù)字仿真的故障數(shù)據(jù)生成方法。詳細分析了執(zhí)行機構和傳感器的故障模式及對應的數(shù)學模型。在明尼蘇達大學無人機模型上,進行故障注入與故障仿真,生成故障數(shù)據(jù),同時分析了不同故障類型、注入節(jié)點和幅值大小對故障數(shù)據(jù)生成的影響,總結了一套基于仿真模型生成故障數(shù)據(jù)的方法。所提出的方法利用了數(shù)字仿真操作簡單,故障注入方式靈活、無人機機理表現(xiàn)充分等優(yōu)點,可方便模擬無人機實際飛行過程中故障發(fā)生時間及故障模式的隨機性,對改善目前無人機故障診斷領域缺少有效故障數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀具有重要意義。
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