基于支持向量機(jī)的衛(wèi)星執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障檢測(cè)及仿真平臺(tái)研究.pdf

1、近年來(lái),隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)和任務(wù)需求日益復(fù)雜,對(duì)其控制精度和穩(wěn)定度的要求也越來(lái)越高。對(duì)于衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，姿態(tài)控制系統(tǒng)的故障往往是致命的，出現(xiàn)故障后很可能會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致衛(wèi)星翻滾，丟失姿態(tài)。而故障診斷技術(shù)為提高系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性開(kāi)辟了一條新的路徑。
　　本課題針對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障，研究故障檢測(cè)和故障隔離方法，避免系統(tǒng)受執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障影響衛(wèi)星任務(wù)的執(zhí)行，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。針對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)，建立姿態(tài)運(yùn)動(dòng)

2、學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，詳細(xì)介紹了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理，建立了故障模型；在分析系統(tǒng)故障診斷難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障檢測(cè)方法和基于支持向量機(jī)的故障檢測(cè)方法；并采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)、研制了基于支持向量機(jī)的半物理仿真平臺(tái)。
　　針對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，研究故障診斷的技術(shù)難點(diǎn)；給出衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障的分類方法，并詳細(xì)闡述飛輪的故障發(fā)生的機(jī)理與模型。
　　采用一種基于兩個(gè)自組織模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的動(dòng)量輪故障檢測(cè)方法。首

3、先離線訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)1，獲得系統(tǒng)干擾項(xiàng)和不確定項(xiàng)的估計(jì)值，并以此動(dòng)態(tài)設(shè)定系統(tǒng)故障檢測(cè)閾值，網(wǎng)絡(luò)2實(shí)時(shí)估計(jì)系統(tǒng)故障。針對(duì)系統(tǒng)存在不確定項(xiàng)和干擾項(xiàng)未知的情況，該方法能夠在線動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，檢測(cè)精度高，具有一定的優(yōu)越性。
　　采用一種基于支持向量機(jī)的動(dòng)量輪故障檢測(cè)方法。該方法適用于故障樣本數(shù)據(jù)稀缺、系統(tǒng)非線性耦合強(qiáng)的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)，無(wú)需建立準(zhǔn)確的姿態(tài)控制系統(tǒng)模型，從而避免了傳統(tǒng)故障檢測(cè)方法的局限性。方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、占用系統(tǒng)資源少、工程可實(shí)現(xiàn)