Uçak eyleyici arızasının tespiti, yalıtımı ve sistemin yeniden yapılandırılması

Abstract

Uçak eyleyicilerinde meydana gelmiş arızaların tespitinin, yalıtımının ve sistemin yeniden yapılandırılmasının sağlanması günümüzde önemli çalışma konularından biridir. Tam mertebe gözleyici, indirgenmiş mertebe gözleyici ve bilinmeyen giriş gözleyicisi ile durum tahminleri yapılabilir. Durumlar tahmin edildikten sonra, artık incelemesi yapılarak arıza tespiti gerçekleştirilebilir. Arıza yalıtımı ya her bir artığın kendisiyle ilgili olan arızayla ilişkilendirilmesi ya da her bir artığın kendisiyle ilgili olmayan arızalarla ilişkilendirilmesi yoluyla gerçekleştirilebilir. Bilinmeyen girişlere rağmen uçak dinamiklerini kullanarak eyleyici arızasının tespiti ve yalıtımının yapılması, dört durum değişkenine sahip bir geniş gövdeli uçak modeli için gerçekleştirilmektedir. Eyleyici arızası senaryosu, herhangi bir zamanda giriş vektörü değiştirilerek oluşturulmakta, eyleyici yalıtım yapısı esasına göre eyleyici yalıtımı gerçekleştirilmektedir. Yeniden yapılandırmada ise kazanç ayarlamasına dayalı bir yöntem kullanılmaktadır. Benzetim sonuçları incelendiğinde, arıza tespit ve yalıtımının yapılabildiği ve önerilen yeniden yapılandırma yöntemine göre sistemin çalışmasının sağlandığı gösterilmektedir.

One of the most important subjects is to detect, isolate and system reconfigure the aircraft actuator faults. Full order observers, reduced order observers and unknown input observers are used in state estimations. After the estimation of states, fault detection can be provided by conducting residual analysis. Fault isolation can be carried out either by making each residual only sensitive to a particular fault and insensitive to all other faults or by making each residual to be sensitive to faults in all but one fault. Despite of the existence of unknown inputs, fault detection and isolation are simulated for a very large, four-engined, cargo jet aircraft model which has four states. Actuator fault scenario is realized by changing the input vector, at any time. Gain scheduling is used for reconfiguration. Fault detection, isolation and a recommended reconfiguration are shown through the simulations to be functional.