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基于神经网络的卫星控制系统故障识别方法

孙博文 何章鸣 王炯琦

孙博文, 何章鸣, 王炯琦. 基于神经网络的卫星控制系统故障识别方法[J]. 深空探测学报(中英文), 2019, 6(4): 369-375. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009
引用本文: 孙博文, 何章鸣, 王炯琦. 基于神经网络的卫星控制系统故障识别方法[J]. 深空探测学报(中英文), 2019, 6(4): 369-375. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009
SUN Bowen, HE Zhangming, WANG Jiongqi. Neural Network based Fault Diagnosis Methodfor Satellite Attitude Control System[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(4): 369-375. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009
Citation: SUN Bowen, HE Zhangming, WANG Jiongqi. Neural Network based Fault Diagnosis Methodfor Satellite Attitude Control System[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(4): 369-375. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009

基于神经网络的卫星控制系统故障识别方法

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(61773021);湖南省杰出青年学者自然科学基金资助项目(2019JJ20018);湖南省自然科学基金资助项目(2019JJ50745);空间智能控制实验室科技基金资助项目(HTKJ2019KL502007)

Neural Network based Fault Diagnosis Methodfor Satellite Attitude Control System

  • 摘要: 闭环控制系统的反馈调节机制,可能破坏开环系统的可辨识性,导致误报率和漏报率同时上升,还可能导致同一故障模式下的多个变量发生异常,给闭环控制系统故障识别带来难度。针对单输入单输出系统,分析了闭环控制对可辨识性、误报率和漏报率的影响,对多输入多输出系统,理论上推导了闭环控制系统传感器故障的传播机理,分析了闭环控制系统对系统变量的影响关系,利用神经网络构建了闭环故障识别算法。数值仿真结果验证了闭环对故障系统诊断的不利影响,而卫星姿态控制系统的仿真结果标明:与传统方法相比,提出的方法识别性能更高。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-05-05
  • 修回日期:  2019-06-01
  • 刊出日期:  2019-08-01

基于神经网络的卫星控制系统故障识别方法

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(61773021);湖南省杰出青年学者自然科学基金资助项目(2019JJ20018);湖南省自然科学基金资助项目(2019JJ50745);空间智能控制实验室科技基金资助项目(HTKJ2019KL502007)

摘要: 闭环控制系统的反馈调节机制,可能破坏开环系统的可辨识性,导致误报率和漏报率同时上升,还可能导致同一故障模式下的多个变量发生异常,给闭环控制系统故障识别带来难度。针对单输入单输出系统,分析了闭环控制对可辨识性、误报率和漏报率的影响,对多输入多输出系统,理论上推导了闭环控制系统传感器故障的传播机理,分析了闭环控制系统对系统变量的影响关系,利用神经网络构建了闭环故障识别算法。数值仿真结果验证了闭环对故障系统诊断的不利影响,而卫星姿态控制系统的仿真结果标明:与传统方法相比,提出的方法识别性能更高。

English Abstract

孙博文, 何章鸣, 王炯琦. 基于神经网络的卫星控制系统故障识别方法[J]. 深空探测学报(中英文), 2019, 6(4): 369-375. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009
引用本文: 孙博文, 何章鸣, 王炯琦. 基于神经网络的卫星控制系统故障识别方法[J]. 深空探测学报(中英文), 2019, 6(4): 369-375. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009
SUN Bowen, HE Zhangming, WANG Jiongqi. Neural Network based Fault Diagnosis Methodfor Satellite Attitude Control System[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(4): 369-375. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009
Citation: SUN Bowen, HE Zhangming, WANG Jiongqi. Neural Network based Fault Diagnosis Methodfor Satellite Attitude Control System[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(4): 369-375. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.009
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