检测飞机电梯控制系统的缺陷

这个示例使用:

开放模式

这个例子展示了如何设计一个故障检测、隔离和恢复(FDIR)申请一条飞机电梯控制冗余驱动器。这个模型使用相同的故障检测控制逻辑的航空电子设备子系统航空Blockset™的例子HL-20项目可选FlightGear接口(航天Blockset)。

电梯控制系统

典型的飞机有两个电梯,一个机身的两侧,附加水平尾巴。提高飞机的安全性,电梯控制系统包含这些冗余的部分:

四个独立的液压致动器(两个致动器/电梯)。
三个液压回路驱动执行机构。每个外致动器都有一个专用的液压回路。内部驱动器共享一个液压回路。
两个主要飞行控制单元(PFCU)。
两个控制模块/致动器:全面控制律和有限/减少范围控制律。

如果飞机飞行完全水平,然后执行机构的位置应保持恒定值。执行机构的故障检测系统注册失败如果:

致动器的位置增加或减少,从这个零点10厘米。
迅速致动器位置变化(例如,如果位置变化至少20厘米0.01秒)。

故障检测系统也注册一个故障的液压回路的压力是否越界或压力变化迅速。在这个例子中,故障检测系统检查:

液压回路的压力是500 kPa和2 MPa之间。
压力变化不超过100 kPa的0.01秒。

故障检测控制逻辑

的Stateflow®图表模式逻辑定义了电梯控制系统的故障检测逻辑。图表包含一个平行亚态系统中为每个驱动器。每个执行机构可以在五个模式:被动,备用,活跃的,从,孤立的。这些操作模式表示为亚态平行的状态。

默认情况下,外部驱动器启动活跃的模式和内部执行机构开始备用模式。如果检测到故障时在外部驱动器或连接的液压回路,故障检测系统响应通过禁用外部驱动器和激活内心的致动器。

注入失败故障检测系统

试验模型,在模拟,你可以介绍液压回路和致动器位置故障故障检测系统通过故障注入的UI。

例如,将液压回路1中失败,选择H1复选框,然后单击更新。UI MATLAB®代码运行与仿真软件通信®模型:金宝app

函数Inject_failure_Callback (hObject eventdata处理)

mname = gcs;

…

blockname = mname +…“信号调节和失败/液压压力/测量”+…换行符+“液压系统1压力/液压/ H1_fail”;val =得到(handles.H1,“价值”);

如果val set_param (blockname价值=“1”);其他的set_param (blockname价值=“0”);结束

…

结束

这段代码打开一个开关的信号调节子系统使故障检测系统注册一个液压回路故障。

图表模式逻辑响应失败的液压回路和致动器利用真值表函数和事件广播。例如,如果故障检测系统在液压回路1注册一个孤立的失败,那么:

事实表函数L_switch广播事件go_off到亚态罗。
的亚态罗进入从模式和发送事件E到亚态李。
因为亚态罗不再是在活跃的模式,李进入活跃的模式。
因为亚态李现在是在主动模式下,国际扶轮进入活跃的模式和发送第二个事件E到亚态罗依。
的亚态罗依进入备用模式。

在故障检测系统在液压回路1注册失败,左外致动器是关闭的,正确的外致动器是放在备用,和内心的致动器被激活。

从液压故障恢复

故障检测控制逻辑使系统从液压回路故障中恢复过来。例如,将液压回路1重新上线,故障注入的UI,清除H1复选框,然后单击更新。图的条件! u.low_press [0]成为真正的,所以亚态罗转换的从模式的备用模式。因此,左外致动器可以被激活时,故障检测系统寄存器中的另一个失败后仿真。

隔离执行器故障后

当故障检测系统注册失败的一个驱动器,驱动器可以不再被激活。在图表模式逻辑,执行机构的故障是由亚态孤立的。这个亚态没有传出转换所以一旦一个致动器进入孤立的状态,它仍在状态的模拟。

引用

Pieter j . Mosterman和杰森Ghidella”模型重用的训练故障场景在航空航天,”张仁学报®建模与仿真技术会议、cd - rom、纸2004 - 4931年8月16日- 19日,2004年,罗德岛州会展中心,普罗维登斯,国际扶轮。

杰森·r·Ghidella Pieter j . Mosterman,“基于模型设计应用到故障检测、隔离与恢复系统,”军事嵌入式系统,2006年夏天。