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面向航天器容错控制系统设计的通用动量交换装置故障模型开发

系统与控制 2019-07-30 v3 系统与控制 最优化与控制

摘要

本文研究动量交换装置各类故障的机理。这些装置被建模为级联电动机 EM - 变速驱动 VSD 系统。考虑 EM 的机械部分与 VSD 系统,对潜在故障进行梳理与总结。由此在清晰理解这些潜在故障的基础上,建立具有级联乘性结构的动量交换装置通用故障模型。基于该通用模型,可模拟多种故障场景并适当可视化可能的输出。本文识别六种工况并构建相应故障模型。利用该故障模型,展示了反应轮与单框架控制力矩陀螺在各种故障条件下的控制响应。仿真结果表明故障的严重程度,并从控制精度角度证明加性故障比乘性故障更为严重。最后,简要总结现有容错控制策略,并给出容纳单框架控制力矩陀螺框架故障的潜在方法,包括被动与主动两类。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.06751,
  title  = {Development of a General Momentum Exchange Devices Fault Model for Spacecraft Fault-Tolerant Control System Design},
  author = {Chengfei Yue and Qiang Shen and Xibin Cao and Feng Wang and Cher Hiang Goh and Tong Heng Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.06751},
  year   = {2019}
}