تشخیص همزمان عیب در مجموعه عملگرهای یک کوادکوپتر بر اساس فضای پریتی

در این مقاله، یک روش جدید برای تشخیص و جداسازی عیوب همزمان در عملگرهای یک کوادروتور معرفی شده است. مبنای این روش، استفاده از فضای پریتی بوده و به کمک آن امکان تشخیص چند عیب با دقت بالا فراهم شده است. با استفاده از این روش، علاوه بر تشخیص عیب و جداسازی عملگرهای آسیب دیده، نوع عیب موجود در عملگر نیز شناسایی می شود. عیب موجود در سیستم از نوع ضرب شونده فرض شده است و انواع عیب از نوع پله ای، پالسی و سینوسی مورد مطالعه قرار گرفته است. با هدف افزایش دقت سیستم تشخیص و جداسازی آسیب، تعداد ده مانده برای سیستم ایجاد شده و از ترکیب های مختلف این مانده ها اطلاعات مورد نیاز برای تشخیص عیوب همزمان عملگرها تولید شده است. با توجه به محدود بودن فضای پریتی به سیستم های خطی، دینامیک کوادروتور در حالت شناور در یک نقطه (هاور) خطی سازی شده و در شبیه سازی ها بکار گرفته شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها، دقت بالای روش پیشنهادی را در تشخیص و جداسازی آسیب‌های موجود در عملگر و نیز شناسایی نوع آنها را اثبات می کند.

Multiple actuator fault diagnosis based on parity space for quadrotor system

In this paper, a new approach to fault detection and isolation for multiple simultaneous faults for a quadrotor system is proposed. This method is based on parity space and high accuracy diagnosis of multiple faults can be achieved with the proposed method. Another advantage of this scheme is that in addition of its fault localization capability, types of faults could be identified as well. In this research only multiplicative actuator faults is considered and step, impulse and sinusoidal fault are studied. To achieve high accuracy, 10 residuals are generated and multiple combination of these residuals are studied for diagnosis purposes.  As the parity space approach is used only for linear systems, linear dynamics of quadrotor in hovering mode is selected for simulations. Simulation results show the effectiveness and high accuracy of the proposed method in both fault detection and diagnosis and type identification of actuator faults.