上海交通大学刘世前获国家专利权
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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利基于多尺度小波变换的飞机舵面振荡故障监控方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119929170B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510266625.0,技术领域涉及:B64D45/00;该发明授权基于多尺度小波变换的飞机舵面振荡故障监控方法是由刘世前;杨从杰;吕为志;张前;陈嘉新设计研发完成,并于2025-03-07向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于多尺度小波变换的飞机舵面振荡故障监控方法在说明书摘要公布了:一种基于多尺度小波变换的飞机舵面振荡故障监控方法,由自动驾驶仪根据输入的航迹命令,通过PID控制律解算得到舵面控制指令δdesired;基于非线性模型和舵面控制指令生成舵面偏转预测值δest,并将舵面偏转预测值与传感器模块采集的实际偏转值δmea作差生成残差信号Rn,并通过小波分解将残差信号分解为若干子带信号;根据对可能包含舵面振荡故障信号的子带进行小波能量计算,判断能量对比阈值的大小判断故障发生与否,其中判断阈值通过蒙特卡洛仿真确定。本发明通过生成残差将指令信号分离,并对残差信号进行小波变换处理,减小了噪音和无关频率信号对监测性能的干扰的同时,根据子频段小波能量作为故障判据,能有效对小幅值的振荡信号进行监测,显著提高对振荡故障的监测覆盖率。
本发明授权基于多尺度小波变换的飞机舵面振荡故障监控方法在权利要求书中公布了:1.一种基于多尺度小波变换的飞机舵面振荡故障监控方法,其特征在于,包括: 步骤一:由自动驾驶仪根据输入的航迹命令,通过PID控制律解算得到舵面控制指令 步骤二:基于非线性模型和舵面控制指令生成舵面偏转预测值,并将舵面偏转预测 值与传感器模块采集的实际偏转值作差生成残差信号,并通过小波分解将残差信号 分解为若干子带信号; 步骤三:根据对可能包含舵面振荡故障信号的子带进行小波能量计算,判断能量对比阈值的大小判断故障发生与否,其中判断阈值通过蒙特卡洛仿真确定; 所述的子带信号,通过舵面偏转预测值和实际偏转值生成残差信号,并以40Hz的频率进行采样后,通过长度为8个步长的时间窗对离散残差信号进行捕获,经小波分解得到频率分布从低到高的8个子带信号; 所述的小波能量计算,选取频段为0.5-10Hz内的所有子频段,根据子频段的小波幅值计算8个时间步长内的小波能量之和,并通过判断小波能量之和是否超过通过蒙特卡洛仿真确定的阈值作为故障发生的判据; 所述的蒙特卡洛仿真是指:在无故障正常工作状态下进行仿真,记录每次仿真后残差 信号中0.5-10Hz频段内小波能量的最大值,累积1000个仿真样本后,计算均值和标准 差,根据置信水平查询Z临界值,计算置信区间,并以置信区间上界作为小波能量的判断阈 值。
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