座舱压力控制系统控制重构设计

座舱压力控制系统(CPCS)的传感器、执行器等部位会存在一些潜在的故障,它们严重威胁了机组人员生命安全。因此,提出了一种基于模型跟随的重构方法来补偿故障产生的影响,从而保证座舱压力控制系统能够安全稳定运行。综合考虑座舱压力控制系统的机理特性,首先将线性化后的座舱压力控制系统数学模型作为参考模型,然后通过故障注入得到系统故障模型,接着利用模型跟随法对典型故障模型进行控制重构,并采用粒子群优化算法对重构控制律的参数进行寻优,最后针对特殊故障的重构问题设计了三热一冷的余度结构。为了接近真实情况,本文设计了飞机从起飞到着陆的整个飞行包线,在此基础上进行仿真研究。仿真结果表明,所研究方法对故障系统具有良好的重构效果,保证了系统发生故障后的安全性与可靠性,而且基于线性模型的重构算法设计简便,工程实用性强。