Устройство определения технического состояния бортовых систем летательных аппаратов по результатам оценки параметров

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано в автоматических и автоматизированных системах различного назначения для определения технического состояния по результатам идентификации параметров бортовых систем летательного аппарата. Техническим результатом является повышение эффективности определения технического состояния по результатам идентификации параметров бортовых систем летательного аппарата. Устройство содержит: блок хранения констант; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый блоки формирования произведения; блок формирования суммы; блок транспонирования; первый, второй блоки формирования разности; первый, второй, третий, четвертый блоки формирования функций , , , соответственно; первый, второй, третий, четвертый блоки интегрирования. 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано в автоматических и автоматизированных системах различного назначения для определения технического состояния по результатам идентификации параметров бортовых систем летательного аппарата.

Известно устройство оценки диагностических признаков в основе которого лежит метод Калмановской фильтрации [1]. Его эффективное функционирование возможно в случае полной априорной информации и законов распределения внешних воздействий, что является существенным недостатком.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является устройство идентификации параметров динамических систем на основе вариационных принципов [2]. Однако его использование не позволяет получить требуемую точность при определении технического состояния бортовых систем летательных аппаратов.

Цель изобретения - повысить эффективность определения технического состояния по результатам идентификации параметров бортовых систем летательного аппарата. Указанный технический результат достигается за счет устройства определения технического состояния типовых бортовых систем летательных аппаратов по результатам оценки параметров, которое содержит следующие блоки: блок хранения констант; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый блоки формирования произведения; блок формирования суммы; блок транспонирования; первый, второй блоки формирования разности; первый, второй, третий, четвертый блоки формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; первый, второй, третий, четвертый блоки интегрирования; при этом на информационный вход блока хранения констант, который является входом устройства, поступает значение наблюдаемой величины; первый информационный выход блока хранения констант соединен с первым информационным входом блока формирования суммы; второй информационный выход блока хранения констант соединен с первым информационным входом первого блока формирования произведения и информационным входом блока транспонирования; третий информационный выход блока хранения констант соединен со вторыми информационными входами первого блока формирования произведения и первым информационным входом четвертого блока формирования произведения; четвертый информационный выход блока хранения констант соединен с первым информационным входом третьего блока формирования произведения и вторыми информационными входами шестого и девятого блоков формирования произведения; пятый информационный выход блока хранения констант соединен с первым информационным входом восьмого блока формирования произведения; шестой информационный выход блока хранения констант соединен с первым информационным входом второго блока формирования разности; седьмой информационный выход блока хранения констант соединен с первыми информационными входами первого, второго, третьего, четвертого блоков формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; восьмой информационный выход блока хранения констант соединен со вторыми информационными входами первого, второго, третьего, четвертого блоков формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; девятый информационный выход блока хранения констант соединен с третьими информационными входами первого, второго, третьего, четвертого блоков формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; информационный выход первого блока формирования произведения соединен с первым информационным входом второго блока формирования произведения; информационный выход блока транспонирования соединен со вторым информационным входом четвертого блока формирования произведения; информационный выход четвертого блока формирования произведения соединен со вторым информационным входом третьего блока формирования произведения и первым информационным входом пятого блока формирования произведения; информационный выход третьего блока формирования произведения соединен со вторым информационным входом второго блока формирования произведения; информационный выход второго блока формирования произведения соединен со вторым информационным входом блока формирования суммы, информационный выход которого соединен с информационным входом первого блока интегрирования; информационный выход первого блока формирования функции H T x ^ соединен со вторыми информационными входами пятого и восьмого блоков формирования произведения; информационный выход восьмого блока формирования произведения соединен с первым информационным входом девятого блока формирования произведения, информационный выход которого соединен с первым информационным входом десятого блока формирования произведения; информационный выход второго блока формирования функции f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) соединен с первым информационным входом первого блока формирования разности; информационный выход третьего блока формирования функции H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) соединен со вторым информационным входом второго блока формирования разности, информационный выход которого соединен со вторыми информационными входами седьмого и десятого блоков формирования произведения; информационный выход седьмого блока формирования произведения соединен с информационным входом второго блока интегрирования; информационный выход десятого блока формирования произведения соединен со вторым информационным входом первого блока формирования разности, информационный выход которого соединен с информационным входом третьего блока интегрирования; информационный выход четвертого блока формирования функции f m ^ соединен с информационным входом четвертого блока интегрирования; информационный выход первого блока интегрирования соединен со вторым информационным входом первого блока формирования произведения и первым информационным входом четвертого блока формирования произведения; информационный выход второго блока интегрирования является выходом устройства, с него же снимается искомое значение неизвестного приведенного управляющего момента и соединен со вторыми информационными входами первого, второго, третьего, четвертого блоков формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; информационный выход третьего блока интегрирования является выходом устройства, с него же снимается значение вектора состояния и соединен с третьими информационными входами первого, второго, третьего, четвертого блоков формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; информационный выход четвертого блока интегрирования соединен с первым информационным входом первого блока формирования произведения и информационным входом блока транспонирования.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, где представлено устройство определения технического состояния типовых бортовых систем летательного аппарата, которое содержит:

1 - блок хранения констант;

2.1 - первый блок формирования произведения;

2.2 - второй блок формирования произведения;

2.3 - третий блок формирования произведения;

2.4 - четвертый блок формирования произведения;

2.5 - пятый блок формирования произведения;

2.6 - шестой блок формирования произведения;

2.7 - седьмой блок формирования произведения;

2.8 - восьмой блок формирования произведения;

2.9 - девятый блок формирования произведения;

2.10 - десятый блок формирования произведения;

3 - блок формирования суммы;

4 - блок транспонирования;

5.1 - первый блок формирования разности;

5.2 - второй блок формирования разности;

6.1 - первый блок формирования функции H T x ^ ;

6.2 - второй блок формирования функции f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) ;

6.3 - третий блок формирования функции H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) ;

6.4 - первый блок формирования функции f m ^ ;

7.1 - первый блок интегрирования;

7.2 - второй блок интегрирования;

7.3 - третий блок интегрирования;

7.4 - четвертый блок интегрирования.

Устройство определения технического состояния типовых бортовых систем летательного аппарата работает следующим образом: на информационный вход блока 1 хранения констант поступает значение наблюдаемой величины; первый информационный выход блока 1 хранения констант соединен с первым информационным входом блока 3 формирования суммы; второй и третий информационные выходы блока 1 хранения констант соединены соответственно с первым и вторым информационными входами первого блока 2.1 формирования произведения; второй информационный выход блока 1 хранения констант соединен с информационным входом блока 4 транспонирования; третий информационный выход блока 1 хранения констант соединен с первым информационным входом четвертого блока 2.4 формирования произведения; четвертый информационный выход блока 1 хранения констант соединен с первым информационным входом третьего блока 2.3 формирования произведения; четвертый информационный выход блока 1 хранения констант соединен со вторыми информационными входами шестого блока 2.6 и девятого блока 2.9 формирования произведения; пятый информационный выход блока 1 хранения констант соединен с первым информационным входом восьмого блока 2.8 формирования произведения; шестой информационный выход блока 1 хранения констант соединен с первым информационным входом второго блока 5.2 формирования разности; седьмой информационный выход блока 1 хранения констант соединен с первыми информационными входами первого блока 6.1, второго блока 6.2, третьего блока 6.3 и четвертого блока 6.4 формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; восьмой информационный выход блока 1 хранения констант соединен со вторыми информационными входами первого блока 6.1, второго блока 6.2, третьего блока 6.3 и четвертого блока 6.4 формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; девятый информационный выход блока 1 хранения констант соединен с третьими информационными входами первого блока 6.1, второго блока 6.2, третьего блока 6.3 и четвертого блока 6.4 формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; информационный выход первого блока 2.1 формирования произведения соединен с первым информационным входом второго блока 2.2 формирования произведения; информационный выход четвертого блока 2.4 формирования произведения соединен со вторым информационным входом третьего блока 2.3 формирования произведения и первым информационным входом пятого блока 2.5 формирования произведения; информационный выход третьего блока 2.3 формирования произведения соединен со вторым информационным входом второго блока 2.2 формирования произведения; информационный выход второго блока 2.2 формирования произведения соединен со вторым информационным входом блока 3 формирования суммы; информационный выход первого блока 6.1 формирования функции H T x ^ соединен со вторыми информационными входами пятого блока 2.5 и восьмого блока 2.8 формирования произведения; информационный выход пятого блока 2.5 формирования произведения соединен с первым информационным входом шестого блока 2.6 формирования произведения; информационный выход шестого блока 2.6 формирования произведения соединен с первым информационным входом седьмого блока 2.7 формирования произведения; информационный выход восьмого блока 2.8 формирования произведения соединен с первым информационным входом девятого блока 2.9 формирования произведения; информационный выход девятого блока 2.9 формирования произведения соединен с первым информационным входом десятого блока 2.10 формирования произведения; информационный выход второго блока 6.2 формирования функции f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) соединен с первым информационным входом первого блока 5.1 формирования разности; информационный выход третьего блока 6.3 формирования функции H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) соединен со вторым информационным входом второго блока 5.2 формирования разности; информационный выход второго блока 5.2 формирования разности соединен со вторыми информационными входами седьмого блока 2.7 и десятого блока 2.10 формирования произведения; информационный выход десятого блока 2.10 формирования произведения соединен со вторым информационным входом первого блока 5.1 формирования разности; информационный выход блока 3 формирования суммы соединен с информационным входом первого блока 7.1 интегрирования; информационный выход седьмого блока 2.7 формирования произведения соединен с информационным входом второго блока 7.2 интегрирования; информационный выход первого блока 5.1 формирования разности соединен с информационным входом третьего блока 7.3 интегрирования; информационный выход четвертого блока 6.4 формирования функции f m ^ соединен с информационным входом четвертого блока 7.4 интегрирования; информационный выход первого блока 7.1 интегрирования соединен со вторым информационным входом первого блока 2.1 формирования произведения и первым информационным входом четвертого блока 2.4 формирования произведения; информационный выход второго блока 7.2 интегрирования соединен со вторыми информационными входами первого блока 6.1, второго блока 6.2, третьего блока 6.3 и четвертого блока 6.4 формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; информационный выход третьего блока 7.3 интегрирования соединен с третьими информационными входами первого блока 6.1, второго блока 6.2, третьего блока 6.3 и четвертого блока 6.4 формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; информационный выход четвертого блока 7.4 интегрирования соединен с первым информационным входом первого блока 2.1 формирования произведения и информационным входом блока 4 транспонирования.

Заявленное изобретение направлено на повышение эффективности определения технического состояния бортовых систем летательных аппаратов, что также весьма важно на всех этапах создания, экспериментальной обработки и эксплуатации объектов ракетно-космической, авиационной, корабельной и других видов техники.

Приведенные результаты позволяют утверждать, что определение технического состояния по результатам идентификации параметров бортовых систем летательных аппаратов с использованием вариационных принципов и итерационной регуляризации обеспечивает увеличение эффективности диагностики бортовых систем в сравнении с известным фильтром Калмана.

Структура предлагаемого устройства определяется решением задачи определения технического состояния системы ориентации и стабилизации летательных аппаратов.

Модель системы ориентации и стабилизации представим в виде дифференциального уравнения

{ d ϕ d t = ϕ ˙ = ω , d ω d t = ω ˙ = U m , ( 1 )

ω(0)=30, ω ˙ ( 0 ) = 1 ,

применив следующие обозначения x0=ω, x 1 = x ˙ 0 = ϕ , получим

x ˙ = [ x ˙ 0 x ˙ 1 ] = f ( x , m , t ) = [ x 1 U m ] . ( 2 )

где U - функция управления,

m=(Mупр+Mвозм)/I - приведенный управляющий момент, [град/с2],

Mупр - управляющий момент,

Mвозм - возмущающий момент,

I - момент инерции.

В идеальном случае, когда внешние возмущения отсутствуют, (Mвозм=0), m=Mупр/I.

Приведенный управляющий момент позволяет осуществить обратную связь в системе ориентации и стабилизации, т.к. его значение зависит от отклонения текущего состояния системы g(t) от некоторого заданного состояния g(t)=(φ(t), ω(t)). Значение m выбирается на основании информации о текущем состоянии летательного аппарата. При этом источниками информации являются чувствительные элементы: датчики углов и датчики угловых скоростей с соответствующими уравнениями измерений

y = H ( x , t ) + n ( t ) = [ k ω 0 0 k ϕ ] [ x 0 x 1 ] + | ψ υ | , ( 3 )

где kφ, kω - передаточные коэффициенты,

ψ, υ - соответствующие погрешности измерений.

Функция управления U имеет вид

U = { 1 , п р и y y с р , 0 , п р и | y | < y с р , 1 , п р и y y с р , ( 4 )

где yср - векторный порог срабатывания управляющих элементов;

некоторое фиксированное значение наблюдаемого векторного параметра,

y - текущее значение наблюдаемого векторного параметра.

При kφ, kω=1 обобщенная функция управления имеет следующий вид

U = { 1 п р и φ φ с р , | ω | < ω с р , 0 п р и φ φ с р , ω ω с р , 1 п р и | φ | < φ с р , ω ω с р , 1 п р и φ φ с р , | ω | < ω с р , 1 п р и ω ω с р , ω ω с р , 0 п р и ω ω с р , ω ω с р , 1 п р и | φ | < φ с р , ω ω с р , 1 п р и φ φ с р , ω ω с р , 0 п р и | φ | < φ с р , | ω | < ω с р . ( 5 )

Модель неизвестного неслучайного параметра

m ˙ = η , m ( 0 ) = 0. ( 6 )

Критерий качества идентификации имеет вид

J 1 = 1 2 0 T [ y H ( x ^ ( m ^ ) , t ) ] T N 1 [ y H ( x ^ ( m ^ ) , t ) ] d t min , ( 7 )

Таким образом, модель системы ориентации и стабилизации летательного аппарата при вращении вокруг одной из осей может быть задана следующим образом: вращение летательного аппарата вокруг центра масс описывается уравнением (2) с функцией управления вида (5) и уравнениями измерений датчиков углов и датчиков угловой скорости вида (3).

Требуется провести идентификацию приведенного управляющего момента m=1.29, при условии что φср=-0.5 [град], а ωср=2,9 [град/с2].

Алгоритм идентификации на основе использования вариационных принципов и итерационной регуляризации [3, 4] имеет вид

m ^ ˙ = P G T H T x ^ N 1 ( y H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) ) , m ^ ( t 0 ) = 0 , P ^ = α 1 + P G T N 1 G P , P ( t 0 ) 0.1 , ( 8 ) G ^ = f m ^ , G ( t 0 ) = [ 0 0.1 ] T , x ^ ˙ = f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) μ 1 H T x ^ N 1 ( y H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , x ^ ( t 0 ) = [ 0.5 3 ] T ,

где µ-1=6.7, α-1=1.

Результаты идентификации приведенного управляющего момента разработанным алгоритмом (8) и фильтром Калмана [5-7] представлены на фиг.2.

Относительная погрешность оценок составляет соответственно δОПМиИР=0,067%, δФК=0,603% в установившемся режиме. Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что фильтр Калмана уступает разработанному алгоритму по точности оцениваемого параметра.

Следовательно, в качестве алгоритма идентификации для определения технического состояния системы ориентации и стабилизации используем разработанный алгоритм (8).

Однако, помимо процедуры идентификации, процесс определения технического состояния предполагает проведение целого ряда этапов: таких как получение телеметрической информации с борта летательного аппарата, предварительную и первичную обработку телеизмерений, принятие решения о техническом состоянии. Поэтому рассмотрим пример решения задачи определения технического состояния бортовой системы летательного аппарата на примере типовой активной системы ориентации и стабилизации летательного аппарата [1, 8]. В соответствии со структурой процесса технического состояния примем, что априорно задано:

1. Множество классов технических состояний

Пусть на основании анализа функционирования системы ориентации и стабилизации летательного аппарата заданы следующие виды технического состояния {Aj}, j=0, 1, 2;

A0 - система ориентации и стабилизации работоспособна;

A1 - система ориентации и стабилизации неработоспособна вследствие изменения тяги двигателя ориентации и стабилизации;

A2 - система ориентации и стабилизации неработоспособна вследствие выхода из строя датчика угловых скоростей.

2. Вектор диагностических признаков Q

На основании выбранной модели система ориентации и стабилизации определен вектор диагностических признаков, обеспечивающий наблюдаемость технических состояний Q=[m, kω]. При этом неизвестный параметр m рассчитывается в соответствии с алгоритмом (8), а передаточный коэффициент kω определяется по результатам расчетных и телеметрических измерений.

3. Модель системы диагностирования R

Модель системы диагностирования задается в виде матрицы соответствия R между техническими состояниями Aj и вектором диагностических признаков Q, т.е. отображения R:A→Q

Таблица 1
Зависимость R от Aj и Q.
A Вид технического состояния
Q A0 A1 A2
m в норме не в норме в норме
kω в норме в норме не в норме (kω=0)

4. Модель информационно-телеметрической системы

Модель информационно-телеметрической системы представляет собой оператор преобразования L:{g}→{λ}, где g - вектор состояния, λ - вектор телеметрируемых параметров. Для система ориентации и стабилизации оператор L по аналогии с уравнениями (2) можно представить системой уравнений:

{ λ ϕ ( t ) = h ϕ ϕ ( t ) + ψ , λ ω ( t ) = h ω ω ( t ) + υ , ( 9 )

или в векторно-матричной форме

| λ ϕ ( t ) λ ω ( t ) | = | h ϕ 0 0 h ω | | ϕ ( t ) ω ( t ) | + | ψ υ | , ( 10 )

или в общем виде

λ ( t ) = H g ( t ) + w , ( 11 )

где H = | h ϕ 0 0 h ω | - матрица наблюдений,

w = | ψ υ | T - вектор погрешностей измерений.

5. Модель системы предварительной и первичной обработки результатов телеизмерений

Модель системы предварительной и первичной обработки представляет собой оператор преобразования G:{λ}→{x}, где x - оценка вектора состояния, реализованного набором алгоритмов предварительной и первичной обработки {Gr}, r=1…N. Для системы ориентации и стабилизации летательного аппарата

G : | λ ϕ ( t ) λ ω ( t ) | | ϕ ( t ) ω ( t ) | . ( 12 )

6. Модель системы вторичной обработки результатов телеизмерений

Модель системы вторичной обработки результатов телеизмерений представляет собой оператор преобразования Id:{x}→{Q}, где Q - оценка вектора диагностических признаков, реализованного алгоритмом вторичной обработки (в условиях постановки данной задачи алгоритмом многопараметрической идентификации на основе объединенного принципа максимума и итерационной регуляризации): Idp, p=1…M.

7. Показатель эффективности решения задачи идентификации

В качестве показателя эффективности решения задачи принята норма разности реализации вектора диагностических признаков Q, оцененного в результате вторичной обработки, с априорно заданными значениями Qj соответствующими различным видам технических состояний Aj:

d j = Q Q j .

8. Критерий эффективности решения задачи идентификации

В качестве критерия эффективности выберем требование обеспечения минимума выбранного показателя

J1→min.

Таким образом, задача оценивания технического состояния системы ориентации и стабилизации формулируется следующим образом:

Дано:

1. Класс моделей системы в виде векторных дифференциальных уравнений (2).

2. Модель наблюдения (3).

3. Модель управления (5).

4. Модель динамики идентифицируемого параметра (6).

5. Критерий оценивания (7).

Требуется: На основании заданной априорной информации по результатам проведенных телеизмерений оценить приведенный управляющий момент m с требуемой точностью и определить вид технического состояния системы ориентации и стабилизации летательного аппарата в соответствии с выбранным критерием.

9. Практические рекомендации по принятию решения о техническом состоянии системы ориентации и стабилизации

Целью функционирования подсистемы принятия решений является обеспечение высокой достоверности принятия решения о техническом состоянии системы ориентации и стабилизации летательного аппарата. На практике принятие решения осуществляется в условиях, когда действуют факторы различной природы (случайные, неопределенные), когда возможны различные варианты, и требуется выбрать предпочтительный. Существует несколько вариантов решений: метрический, вероятностный и возможный. В условиях наглядной демонстрации преимуществ разработанного метода рассматривается только метрический вариант решения, заключающийся в последовательном уточнении оцениваемых параметров системы ориентации и стабилизации на каждой итерации до момента, когда точность и вероятность принятия решения о техническом состоянии системы ориентации и стабилизации будет однозначной.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на вход устройства подается y, а в блоке 1 хранения констант записываются начальные значения α-1, G, P, N-1, µ-1, y, t, m ^ , x ^ . Значение α-1 с первого информационного выхода блока 1 хранения констант поступает на первый информационный вход блока 3 формирования суммы. Значение G со второго информационного выхода блока 1 хранения констант поступает на первый информационный вход первого блока 2.1 формирования произведения и на информационный вход блока 4 транспонирования. Значение P с третьего информационного выхода блока 1 хранения констант поступает на второй информационный вход первого блока 2.1 формирования произведения и первый информационный вход четвертого блока 2.4 формирования произведения. Значение N-1 с четвертого информационного выхода блока 1 хранения констант поступает на первый информационный вход третьего блока 2.3 формирования произведения и на вторые информационные входы шестого блока 2.6 и девятого блока 2.9 формирования произведения. Значение µ-1 с пятого информационного выхода блока 1 хранения констант поступает на первый информационный вход восьмого блока 2.8 формирования произведения. Значение y с шестого информационного выхода блока 1 хранения констант поступает на первый информационный вход второго блока 5.2 формирования разности. Значение t с седьмого информационного выхода блока 1 хранения констант поступает на первые информационные входы первого блока 6.1, второго блока 6.2, третьего блока 6.3, четвертого блока 6.4 формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно. Значение m ^ с восьмого информационного выхода блока 1 хранения констант поступает на вторые информационные входы первого блока 6.1, второго блока 6.2, третьего блока 6.3, четвертого блока 6.4 формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно. Значение x ^ с девятого информационного выхода блока 1 хранения констант поступает на третьи информационные входы первого блока 6.1, второго блока 6.2, третьего блока 6.3, четвертого блока 6.4 формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно. Значение GP с информационного выхода первого блока 2.1 формирования произведения поступает на первый информационный вход второго блока 2.2 формирования произведения. Значение GT с информационного выхода блока 4 транспонирования поступает на второй информационный вход четвертого блока 2.4 формирования произведения, с информационного выхода которого значение PGT поступает на второй информационный вход третьего блока 2.3 формирования произведения и первый информационный вход пятого блока 2.5 формирования произведения. Значение PGTN-1 с информационного выхода третьего блока 2.3 формирования произведения поступает на второй информационный вход второго блока 2.2 формирования произведения, с информационного выхода которого значение PGTN-1GP поступает на второй информационный вход блока 3 формирования суммы. Значение α-1+PGTN-1GP с информационного выхода блока 3 формирования суммы поступает на информационный вход первого блока 7.1 интегрирования. Значение H T x ^ с информационного выхода первого блока 6.1 формирования функции H T x ^ поступает на вторые информационные входы пятого блока 2.5 и восьмого блока 2.8 формирования произведения. Значение P G T H T x ^ с информационного выхода пятого блока 2.5 формирования произведения поступает на первый информационный вход шестого блока 2.6 формирования произведения, с информационного выхода которого значение P G T H T x ^ N 1 поступает на первый информационный вход седьмого блока 2.7 формирования произведения. Значение μ 1 H T x ^ с информационного выхода восьмого блока 2.8 формирования произведения поступает на первый информационный вход девятого блока 2.9 формирования произведения, с информационного выхода которого значение μ 1 H T x ^ N 1 поступает на первый информационный вход десятого блока 2.10 формирования произведения. Значение f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) с информационного выхода второго блока 6.2 формирования функции f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) поступает на первый информационный вход первого блока 5.1 формирования разности. Значение H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) с информационного выхода третьего блока 6.3 формирования функции H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) поступает на второй информационный вход второго блока 5.2 формирования разности, с информационного выхода которого значение y - H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) поступает на вторые информационные входы седьмого блока 2.7 и десятого блока 2.10 формирования произведения. Значение P G T H T x ^ N 1 ( y H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) ) с информационного выхода седьмого блока 2.7 формирования произведения поступает на информационный вход второго блока 7.2 интегрирования. Значение μ 1 H T x ^ N 1 ( y H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) ) с информационного выхода десятого блока 2.10 формирования произведения поступает на второй информационный вход первого блока 5.1 формирования разности, с информационного выхода которого значение f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) μ 1 H T x ^ N 1 ( y H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) ) поступает на информационный вход третьего блока 7.3 интегрирования. Значение f m ^ с информационного выхода четвертого блока 6.4 формирования функции f m ^ поступает на информационный вход четвертого блока 7.4 интегрирования. Значение P ^ с информационного выхода первого блока 7.1 интегрирования подается на второй информационный вход первого блока 2.1 формирования произведения и первый информационный вход четвертого блока 2.4 формирования произведения. Искомое значение неизвестного приведенного управляющего момента m ^ с информационного выхода второго блока 7.2 интегрирования снимается и подается на вторые информационные входы первого блока 6.1, второго блока 6.2, третьего блока 6.3, четвертого блока 6.4 формирования функции H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно. Значение вектора состояния x ^ с информационного выхода третьего блока 7.3 интегрирования снимается и подается на третьи информационные входы первого блока 6.1, второго блока 6.2, третьего блока 6.3, четвертого блока 6.4 формирования функции H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно. Значение G ^ с информационного выхода четвертого блока 7.4 интегрирования подается на первый информационный вход первого блока 2.1 формирования произведения и информационный выход блока 4 транспонирования.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Мороз В.И., Ромашенко Е.К., Потюпкин А.Ю. Решение задач математической обработки результатов телеизмерений. МО РФ, М., 2001 г., 163 с.

2. Патент РФ рег. №2464615 от 20.10.2012 г. Устройство идентификации параметров динамических систем на основе вариационных принципов. Андрашитов Д.С., Костоглотов А.А., Кузнецов А.А., Лазаренко С.В., Сметанникова Н.А.

3. Андрашитов Д.С., Костоглотов А.А., Лазаренко С.В., Дерябкин И.В. Вариационный метод многопараметрической идентификации динамических систем на основе итерационной регуляризации // Успехи современной радиоэлектроники. №6, 2012, с.67-72.

4. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: Гос. изд. физ.-мат. лит., 1961, с.642-648.

5. Сейдж Э.П., Меле Д.Л. Идентификация систем управления. М.: Наука, 1974. с.204-212.

6. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука, 1987, с.347-360.

7. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1986, с.15-18.

8. Фарина А., Студер Ф. Цифровая обработка радиолокационной информации. Сопровождение целей. - М.: Радио и связь, 1993, с.38-47.

Устройство определения технического состояния бортовых систем летательных аппаратов по результатам оценки параметров, содержащее блок хранения констант; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый блоки формирования произведения; блок формирования суммы; блок транспонирования; первый, второй блоки формирования разности; первый, второй, третий, четвертый блоки формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; первый, второй, третий, четвертый блоки интегрирования; при этом информационный вход блока хранения констант является входом устройства, а информационный выход второго блока интегрирования является выходом устройства, отличающееся тем, что из устройства исключены второй блок хранения констант, третий блок формирования функции (1-γi-1), первый, второй, третий, четвертый и пятый блок формирования производной, одиннадцатый блок формирования произведения, третий блок формирования разности, второй и третий блок формирования суммы, второй блок транспонирования, пятый и шестой блоки интегрирования, в устройство включены первый блок формирования функции H T x ^ , второй блок формирования функции f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , третий блок формирования функции H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , четвертый блок формирования функции f m ^ , при этом седьмой информационный выход блока хранения констант соединен с первыми информационными входами первого, второго, третьего, четвертого блоков формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно, восьмой информационный выход блока хранения констант соединен со вторыми информационными входами первого, второго, третьего, четвертого блоков формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно; девятый информационный выход блока хранения констант соединен с третьими информационными входами первого, второго, третьего, четвертого блоков формирования функций H T x ^ , f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) , f m ^ соответственно, информационный выход первого блока формирования функции H T x ^ соединен со вторыми информационными входами пятого и восьмого блоков формирования произведения, информационный выход второго блока формирования функции f ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) соединен с первым информационным входом первого блока формирования разности, информационный выход третьего блока формирования функции H ( x ^ ( m ^ ) , m ^ , t ) соединен со вторым информационным входом второго блока формирования разности, информационный выход четвертого блока формирования функции f m ^ соединен с информационным входом четвертого блока интегрирования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области диагностирования и контроля технического состояния информационно-телекоммуникационных сетей связи в условиях информационно-технических воздействий.

Изобретение относится к системам автоматического управления и контроля. Техническим результатом является обеспечение возможности выявления дефектов элементов в многопозиционном релейном коммутаторе до нарушения его функционирования путем контроля за временем переключения исполнительного реле.

Изобретение относится к области комплексного контроля инерциальных навигационных систем управления подвижными объектами и, в частности, к средствам аппаратурно безызбыточного контроля систем ориентации и навигации беспилотных и дистанционно пилотируемых летательных аппаратов повышенной информационной производительности.

Изобретение относится к области контрольно-вычислительной техники, предназначено для установки на летательные аппараты (ЛА) и может быть использовано для функционального диагностирования технического состояния авиационного оборудования.

Группа изобретений относится к определению массового расхода всасывания газовой турбины. Технический результат заключается в определении массового расхода всасывания, что обеспечивает возможность надежного прогноза ожидаемого выигрыша по мощности.

Изобретение относится к диагностике систем автоматического управления. Техническим результатом является улучшение помехоустойчивости диагностирования систем управления путем улучшения различимости дефектов.

В способе и устройстве в соответствии с изобретением учитывают точку в процессе, когда отслеживают состояние и рабочую характеристику распределительного клапана.

Изобретение предназначено для проверки работоспособности и регулирования многоканальных систем управления. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей аппаратуры и повышении достоверности контроля за счет обеспечения эквивалентного штатному подключения контролируемой системы.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для мониторинга функционирования автоматических регуляторов возбуждения (АРВ) и систем возбуждения синхронных генераторов.

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к способам проведения регулировочно-настроечных операций (РНО) аппаратуры системы топопривязки и навигации (СТН).

Изобретение относится к средствам контроля систем ориентации и навигации беспилотных и дистанционно пилотируемых летательных аппаратов. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности контроля параметров и обнаружения отказа. Устройство содержит датчики линейных ускорений, а также угловых скоростей объекта, преобразователи координат, функциональные преобразователи, сумматоры, схемы вычитания, дифференциаторы, умножители, задатчики смещения акселерометров по осям объекта и компараторы соединенные, сигналы в которых сравниваются с пороговыми значениями оценок точности измеренных и вычисленных ускорений. Устройство контроля одновременно измеряет абсолютные линейные, угловые скорости объекта акселерометрами, датчиками угловых скоростей и датчиками скоростей инерциальной навигационной системы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к системе и способу автоматизации системы. Технический результат заключается в автоматизации определения и выполнения операций, осуществляемых машиной или в ходе производственного процесса. Согласно представленным системе и способу автоматизации системы, интерпретатор генерирует и выполняет исполняемый код на основании команд, принимаемых в виде древовидной последовательности, которая содержит информацию о параллельных операциях для определения соответствующих процедур автоматизации. В основу определения древовидной последовательности может быть положен стандартизированный удобный для восприятия человеком и машиночитаемый формат, такой как, например, документ на языке XML. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к средствам тестирования радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат заключается в сокращении затрачиваемого времени и количества аппаратуры в процессе тестирования. Для этого предложен способ мутационного тестирования радиоэлектронной аппаратуры и ее управляющего программного обеспечения (ПО), заключающийся в том, что на языке описания аппаратуры создают проект исправной модели целевого устройства, имитирующей поведение его каналов ввода-вывода. Записывают получившийся проект модели в программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) устройства имитации неисправностей. Проводят тестирование на этой модели. На языках описания аппаратуры создают проект модели целевого устройства с неисправностями и записывают его в ПЛИС того же самого устройства имитации неисправностей. Проводят тестирование на этой модели. Сравнивают результаты тестирования от исправной и неисправной моделей. Если в процессе тестирования исправной модели неисправностей не обнаруживают, а при тестировании неисправной обнаруживают весь массив внесенных неисправностей, то радиоэлектронную аппаратуру или ее управляющее ПО считают прошедшими тестирование. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам технического контроля и диагностирования бортовых систем (БС) беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Техническим результатом является повышение эффективности проверки БС БПЛА. В заявленном способе дополнительно производят анализ и обработку данных, полученных от центральной ЭВМ комплекса посредством интеллектуальной системы поддержки принятия решений, осуществляют классификацию значений критичных параметров контроля, характеризующих критичные составные части БС БПЛА по качественному признаку, с присвоением каждому параметру качественной оценки для выявления предотказных состояний БС БПЛА и проведения упреждающего диагностирования, при обнаружении неразличимых неисправностей формируют оптимальные последовательности проведения диагностирования в виде первого ранжированного списка прецедентов и второго ранжированного списка решений инцидента, а также формируют окончательную оптимальную последовательность проведения диагностирования в виде третьего ранжированного списка прецедентов и решений инцидента, на основе обработки первого и второго списков. 2 н.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к системам автоматизации управления технологическими процессами. Технический результат заключается в повышении надежности и безопасности функционирования систем жизнеобеспечения морских и пресноводных гидробионтов, содержащихся и выращивающихся в искусственных условиях, путем уменьшения времени обработки информации, повышения степени помехо- и отказоустойчивости. Управляющий вычислительный комплекс для систем жизнеобеспечения морских и пресноводных гидробионтов содержит установленные в едином каркасе: мультипараметрический анализатор воды, мультипроцессорную компьютерную систему с терминалом в составе монитора и интуитивно понятным человеко-машинным интерфейсом (ЧМИ), сервером со встроенным модемом, источник питания, источник бесперебойного питания, устройство автоматического ввода резерва, устройства контроля и управления электропитанием; при этом мультипроцессорная компьютерная система содержит контроллеры центрального процессора с платой ввода/вывода, контроллеры аналоговых и дискретных сигналов с платой ввода/вывода. 2 ил.

Группа изобретений относится к сервосистеме для управления экзоскелетом. Технический результат - создание сервосистемы, способной одновременно измерять дыхание и оказывать воздействие. Для этого серводвигатель подключен к источнику питания и управляет положением экзоскелета и, следовательно, усилием, прикладываемым экзоскелетом к объекту интереса. Измерительный блок измеряет исходный токовый сигнал Iисх. в цепи привода, подаваемый источником питания для привода серводвигателя. Низкочастотный фильтр выполняет низкочастотную фильтрацию измеренного отфильтрованного токового сигнала Iотфильтр.. Процессорный блок определяет исполнительный токовый сигнал Iисполн. на основании параметров настройки серводвигателя, где Iисполн. указывает вклад в Iисх. от серводвигателя при отработке положения экзоскелета. Процессорный блок определяет также токовый сигнал Iусил. тягового усилия, указывающий усилие, прикладываемое экзоскелетом к объекту интереса, где Iусил. пропорционально разности между Iотфильтр. и Iисполн.. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к производству прецизионных изделий сложной формы из полимерных композиционных материалов. В процессе изготовления изделия, осуществляемого в течение нескольких технологических этапов, измеряют контролируемые параметры обрабатываемого изделия, сравнивают значения измеренных параметров с заданными и формируют управляющее воздействие, обеспечивающее корректировку технологических параметров. При этом на каждом этапе технологического процесса измеряют контролируемые параметры, характерные для данного этапа, определяют по известным экспериментальным зависимостям качество готового изделия от этих параметров путем оптимизационных вычислений значения возможных показателей качества изделия, сравнивают их с заданными и производят корректировку технологических параметров последующего этапа. Достигается повышение качества готового изделия. 2 ил.

Группа изобретений относится к передатчику параметра процесса. Технический результат - обеспечение точного способа обнаружения ошибок в диапазоне. Для этого предложен передатчик параметра процесса, содержащий: процессор, цифро-аналоговый (D/A) преобразователь, компонент управления контура, принимающий аналоговый сигнал и управляющий двухпроводным контуром управления процессом на основании напряжения, сгенерированного на резистивном элементе, и диагностический компонент контура, включающий в себя аналоговый компаратор, который сравнивает первое значение сигнала, указывающее на аналоговый сигнал от D/A преобразователя, со вторым значением сигнала, указывающим на выходной сигнал передатчика, чтобы определить, содержит ли выходной сигнал передатчика ошибку в диапазоне, и в ответ выводящий индикатор ошибки процессору, причем второе значение генерируется в зависимости от напряжения на резистивном элементе. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области обработки информации с помощью электронно-вычислительных устройств, в частности протоколированию работы автоматизированных систем управления ракетно-космической техникой в реальном времени и диагностированию возможных неисправностей. Техническим результатом является осуществление фиксации цифровых параметров системы управления, устранение сбоев в работе системы управления, повышение надежности функционирования. Комплекс содержит блок регистрации параметров системы управления, блок кодирования данных, системную шину передающей части, блок связи, системную шину принимающей части, блок декодирования данных, блок ввода контрольных данных, блок анализа данных. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх