9 / 17
А.В. Жирнов, С.Н. Тимаков
106
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 4
Для идентификации параметров
A
и
используется метод градиентного
спуска для функции штрафа Ф = ε
т
(
n
+1)ε(
n
+1). Числовые значения весовых ко-
эффициентов
W
1
, …
,
W
8
рассчитываются из условий, обеспечивающих асимп-
тотическую сходимость параметров и вектора состояния бортовой модели к
номинальным значениям параметров и компонент вектора состояния объекта
управления. Анализ сходимости оценок, формируемых адаптивным наблюдате-
лем, результаты численного моделирования процесса настройки бортовой мо-
дели динамики конструкции, а также поведение измеренной угловой скорости и
ее оценок, полученных при обработке телеметрии с МКС, приведены в [8, 9].
Описание алгоритма диагностики отказов.
Алгоритм диагностики отказов
основан на анализе рассогласования между фактическим поведением динамики
углового движения МКС и ее бортовой моделью. Рассогласование должно быть
близко к нулю, когда система работает нормально, а при отказе должно суще-
ственно отличаться от нуля. Это свойство рассогласования используется для
определения того, есть отказ ДО или нет. Одна из проблем такого подхода — это
возможность возникновения ложных отказов (т.е. выдача сообщения об отказе,
когда на самом деле отказ отсутствует) из-за несоответствия бортовой модели
фактическому поведению объекта. По мере увеличения габаритных размеров
станции и, как следствие, уменьшения жесткости ее конструкции влияние упру-
гих колебаний конструкции на динамику углового движения МКС становилось
существенным, и его неучет в бортовой модели приводит к ложным отказам. По-
этому при расчете рассогласования в качестве переменной, описывающей факти-
ческое поведение объекта, используется оценка вектора угловой скорости МКС
как абсолютно твердого тела
тв.т
ˆ ( ),
n
формируемая в описанном самонастраи-
вающемся наблюдателе. В силу свойств сходимости оценок составляющих угло-
вой скорости и параметров объекта даже в случае отказа ДО они будут сходиться
к искомым значениям. Поэтому рассогласование
( )
n
рассчитывается как раз-
ность между оценкой вектора угловой скорости МКС как абсолютно твердого
тела
тв.т
ˆ ( )
n
и вектором угловой скорости
расч
( ),
n
рассчитываемым путем чис-
ленного интегрирования уравнений Эйлера (1) на каждом такте бортового ком-
пьютера, а именно:
тв.т
расч
ˆ ( )
( )
( ),
n
n
n
где
1
расч
расч
расч
расч
г
[ 1]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
n
n J
n J
n H n h
1
т
1
ДO
г
грав
(
) [ ]
[ ]
[ ] .
J M n H n J M n h
(9)
Здесь
ɷ
расч
[
n
] — рассчитанный вектор угловой скорости на
n
-м такте;
J
— тен-
зор инерции;
г
[ ]
H n
—
вектор кинетического момента американских силовых
гироскопов (CMG) на
n
-м такте;
h
= 0,2 c;