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J-GLOBAL ID：202002253216694888   整理番号：20A2119481

ティルトロータ無人航空機のためのEKFベースのアクチュエータ故障検出と診断方法【JST・京大機械翻訳】

EKF-Based Actuator Fault Detection and Diagnosis Method for Tilt-Rotor Unmanned Aerial Vehicles

著者 (3件)： Gao Jiaxin (School of Instrumentation and Optoelectronic Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China) ,  Zhang Qian (School of Aeronautic Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China) ,  Chen Jiyang (School of Instrumentation and Optoelectronic Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China)
資料名： Mathematical Problems in Engineering (Web)  (Mathematical Problems in Engineering (Web))
巻： 2020  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7803A  ISSN： 1024-123X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 飛行安全性は,特に異なる種類の複雑な環境において,高速における巡航と同様に,オフと土地を離陸する傾斜ロータ無人航空機(UAV)にとって極めて重要である。飛行制御の外装として,アクチュエータ故障は,傾斜ロータUAVの可制御性に直接影響を及ぼし,そして,それは,致命的な個人損傷および財政損失を引き起こす高い確率を持った。しかし,重量とコストの限界のため,小型UAVは冗長アクチュエータを装備できない。したがって,アクチュエータのための故障検出と診断法の緊急の必要性がある。本論文では,拡張Kalmanフィルタ(EKF)と多重モデル適応推定(MMAE)に基づくアクチュエータ故障検出と診断(FDD)法を提案した。アクチュエータたわみを状態ベクトルに加え,EKFを用いて推定した。MMAEの故障診断アルゴリズムは,EKFの残差に従って各故障アクチュエータに条件付き確率を割り当て,故障を診断することができた。この論文は次のように構造化する。最初に,傾斜回転子UAVアクチュエータの構造とモデルを確立した。次に,EKFオブザーバを導入し,状態ベクトルを推定し,異なる故障アクチュエータに起因する残留シーケンスを計算した。EKFからの残差を故障診断アルゴリズムによって用いて,各故障条件に対する条件付き確率を割り当て,故障タイプを確率に従って診断することができた。FDD法をシミュレーションで検証し,結果は,FDDアルゴリズムが付加的センサなしでアクチュエータ故障を正確に効率的に診断できることを示した。Copyright 2020 Jiaxin Gao et al. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルゴリズム ,  *故障 ,  冗長性 ,  たわみ ,  残差 ,  *故障検出 ,  土地 ,  *無人機 ,  アクチュエータ ,  *傾斜ロータ式V-STOL機 ,  飛行制御
準シソーラス用語： 拡張Kalmanフィルタ ,  飛行安全 ,  多重モデル ,  アクチュエータ故障 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 操縦・制御系統  (QK05020Z) ,  航空機  (QK06000K)

引用文献 (25件)：

• A. B. Chowdhury, A. Kulhare, G. Raina, "Back-stepping control strategy for stabilization of a Tilt-rotor UAV," Proceedings of the Chinese Control & Decision Conference, Taiyuan, China, May 2012.
• A. B. Chowdhury, A. Kulhare, G. Raina, "A generalized control method for a Tilt-rotor UAV stabilization," Proceedings of the IEEE International Conference on Cyber Technology in Automation, Control, and Intelligent Systems (CYBER), Khlong Toei, Bangkok, Thailand, May 2012.
• H. Chen, X. Zuo, Y. Zhang, "Tiltrotor aircraft key technology developing research," Flight Dynamics, vol. 25, pp. 5-8, 2007.
• G. Wang, Z. Wu, "Configurations and control strategy for VTOL UAVs," Aircraft Design, vol. 3, pp. 25-30, 2006.
• F.-J. Lin, Y.-C. Hung, J.-C. Hwang, M.-T. Tsai, "Fault-tolerant control of a six-phase motor drive system using a takagi-sugeno-kang type fuzzy neural network with asymmetric membership function," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 28, no. 7, pp. 3557-3572, 2013.

タイトルに関連する用語 (6件)： ティルトロータ ,  無人航空機 ,  EKF ,  アクチュエータ ,  故障検出 ,  診断