《基於行為機理協同模型的飛行器控制系統IVHM仿真研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由曾慶華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於行為機理協同模型的飛行器控制系統IVHM仿真研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曾慶華
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
目前，飛行器實時健康監測與管理已迅速成為國際學術界和工程界關注的熱點，世界航空航天大國紛紛將其列為優先發展的研究領域之一。飛行器控制系統作為飛行器的核心子系統，對於飛行任務的完成起著至關重要的作用。因此，將IVHM與飛行器控制系統相結合進行仿真研究具有十分重要的現實意義。本項目擬採用辨識實驗、電路仿真和飛行仿真相結合的方法，藉助成熟的電氣輔助設計軟體和飛行器仿真軟體，通過適應性改造，開展面向飛行器控制系統典型組件健康狀態的電路仿真分析，建立層次化的健康狀態組件模型、行為機理協同模型，利用辨識實驗和仿真試驗方法進行組件模型校核。以此為基礎，進行基於IVHM結構的仿真試驗技術研究。項目擬以RLV再入返回控制問題為例，開展項目理論成果的套用研究，以使得所取研究成果既可為我國開展RLV飛行控制仿真方法研究提供直接的理論指導，也可為我國今後開展複雜飛行器的IVHM仿真研究進行一些有益的探索。
結題摘要
飛行器綜合健康管理(Integrated Vehicle Health Management, IVHM)技術是一項通過對飛行器各子系統的故障檢測、診斷、評價、預測等綜合，進而實現對飛行器健康狀況進行綜合管理的技術。飛行器控制系統作為飛行器信息處理中心單元，如何研究其自身健康狀況，以及如何綜合處理它收集到的各子系統信息，對於深入開展IVHM系統研究具有重要意義。本項目就是將IVHM技術與飛行器控制系統相結合，圍繞飛行器控制系統的健康狀態監測與管理展開的仿真研究。主要的研究內容及成果包括： （1）研究了基於IVHM層次化結構的飛行控制仿真總體框架。通過對飛行器控制系統組成結構、IVHM指標體系、IVHM層次化建模等關鍵技術的研究，提出了基於成熟電氣設計軟體的組件級仿真和基於飛行器控制系統近似回響模型的系統級綜合仿真的總體框架。 （2）深入研究了基於IVHM仿真的行為機理協同模型建模方法。該方法首先利用成熟電氣設計軟體針對飛行器控制系統典型組件開展基於健康狀態的電路仿真研究，生成健康仿真資料庫；接著，對典型組件的健康仿真資料庫進行分析和綜合，經過多輪疊代，探索出一種基於健康狀態行為描述的組件模型建模方法；以此為基礎，進行行為機理協同處理方法的研究，提出了一種飛行器控制系統組件的行為機理協同模型建模方法。該方法實現了包含組件健康狀態信息的健康行為建模，既解決了不同仿真平台的接口一致性問題，又為組件任意健康狀態的模擬提供了保證。 （3）開展了飛行器控制系統的IVHM仿真方法研究，重點進行了基於健康狀態模擬和控制任務調度的仿真技術研究。針對項目組已有的某飛行器控制系統為研究對象，以RLV再入控制問題為仿真背景，開展了RLV飛控系統行為機理仿真模型研究，建立了基於IVHM的飛行器控制系統仿真試驗環境；開展了多任務、多種健康狀態模擬的飛行控制仿真試驗研究，結合組件不同健康模式進行了健康仿真分析和初步評估，進行了基於IVHM的仿真試驗體系和方法的探索。
