飞机升降控制系统故障检测

这个示例使用:

开放模式

这个例子展示了如何为一对由冗余执行器控制的飞机升降机设计故障检测、隔离和恢复(FDIR)应用程序。该模型使用与Aerospace Blockset™示例的航空电子子系统相同的故障检测控制逻辑HL-20项目与可选的FlightGear接口(航天Blockset)．

电梯控制系统

一架典型的飞机有两个升降舵，分别位于机身两侧，安装在水平的机尾上。为了提高飞机的安全性，电梯控制系统包含了这些冗余部分:

四个独立液压执行机构(每个电梯两个执行机构)。
三个液压回路驱动驱动器。每个外部执行器都有一个专用的液压回路。内部执行机构共用一个液压回路。
两个主要飞行控制单元(PFCU)。
每个执行器有两个控制模块:全航程控制律和有限/缩小航程控制律。

如果飞机是完全水平飞行，那么执行器的位置应该保持一个恒定值。在以下情况下，故障检测系统记录执行器故障:

执行器的位置从这个零点增加或减少10厘米。
执行器位置变化迅速(例如，0.01秒内位置变化至少20cm)。

如果压力超出界限或压力迅速变化，故障检测系统也会记录液压回路中的一个故障。在本例中，故障检测系统检测到:

液压回路压力在500kpa ~ 2mpa之间。
0.01秒内压力变化不超过100kpa。

故障检测控制逻辑

statflow®图表Mode Logic定义了电梯控制系统的故障检测逻辑。该图表包含了系统中每个执行器的平行子状态。每个执行器可以在以下五种模式之一:被动，备用，活跃的，从,孤立的．这些工作模式被表示为并行状态的子状态。

默认情况下，外部执行器从内部启动活跃的模式和内部执行机构开始备用模式。如果在外部执行器或连接到外部执行器的液压回路中检测到故障，故障检测系统的反应是关闭外部执行器并激活内部执行器。

将故障注入到故障检测系统中

为了对模型进行实验，在仿真过程中，可以通过故障注入界面将液压回路和执行器位置故障引入故障检测系统。

例如，要在液压回路1中注入一个故障，请选择H1复选框，然后单击更新．UI运行MATLAB®代码与Simulink®模型进行通信:金宝app

[mname '/信号调理'…]“和故障/液压压力/测量”，char(10)，…“液压系统1”，…“压力/液压/ H1_fail”);val = (handles.H1,“价值”);

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

此代码接通信号调理子系统中的一个开关，使故障检测系统在液压回路中登记故障。

图表模式逻辑通过真值表函数和事件广播响应液压回路和执行器的故障。例如，如果故障检测系统在液压回路1中登记了一个孤立故障，则:

真值表函数L_switch广播事件go_off到亚态罗．
的亚态罗进入从模式发送事件E到亚态李．
因为亚态罗已经不在了活跃的模式,李进入活跃的模式。
因为亚态李现在处于活动模式，国际扶轮进入活跃的模式并发送第二个事件E到亚态罗依．
的亚态罗依进入备用模式。

故障检测系统在液压回路1登记故障后，关闭左外执行器，右外执行器待机，激活内执行器。

从液压故障中恢复

故障检测控制逻辑使系统能够从液压回路故障中恢复。例如，要使液压回路1恢复在线，在故障注入UI中，清除H1复选框，然后单击更新．在图表中，条件! u.low_press [0]变成了真，所以这个子状态罗转换的从模式的备用模式。因此，当故障检测系统在稍后的模拟中记录到另一个故障时，可以激活左外执行器。