You are here

Home » Content

UÇAK EYLEYİCİ ARIZASININ TESPİTİ, YALITIMI VE SİSTEMİN YENİDEN YAPILANDIRILMASI

Aircraft Actuator Fault Detection, Isolation and System Reconfiguration

Journal Name:

  • Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

Publication Year:

  • 2010

Key Words:

Keywords (Original Language):

Author NameUniversity of Author
Abstract (2. Language): 
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.
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language): 
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.
FULL TEXT (PDF): 
PDF icon arastirmax-ucak-eyleyici-arizasinin-tespiti-yalitimi-sistemin-yeniden-yapilandirilmasi.pdf
  • 1
13-25
  • Turkish

REFERENCES

References: 

1. Aykan, R., Hacıyev, C., Çalışkan, F., (2005a). Uçak Buzlanmaları İçin Yeniden Şekillendirilebilir Kontrol,
Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, İTÜ.
2. Aykan, R, Hajiyev, C., Caliskan, F. (2005b). Kalman filter and neural network-based icing identification
applied to A-340 aircraft dynamics. Aircraft Engineering and Aerospace Technology: An International Journal,
Volume: 77, No. 1, pp. 23-33.
3. Aykan, R., Hajiyev, C., Caliskan, F. (2005c). Aircraft Icing Detection, Identification and Reconfigurable
Control Based On Kalman Filtering and Neural Networks. AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference
and Exhibit, San Francisco, California.
4. Aykan, R., Hacıyev, C., Çalışkan, F., (2006). EKF Ve Yapay Sinir Ağları İle Uçak Kanat Buzlanmalarının
Tespiti Ve Yeniden Şekillendirilebilir Kontrol, İtüdergisi / d Mühendislik, Cilt:5, Sayı:2, Kısım:2, ss. 122-
132.
5. Bajpai, G. (2001). Reconfigurable Control Of Aircraft Undergoing Sensor And Actuator Failures, Drexel
University, Ph. D. Thesis.
6. Belkharraz, A. I. (2003). Fault Tolerant Control for Aircraft Control Surface Failures, Ph. D. Thesis, The
City University of New York.
7. Chen, J., Patton, R. J. (1999). Robust Model-Based Fault Diagnosis For Dynamic Systems, Kluwer Academic
Publishers, USA.
8. Chiang, L. H., Russell, E. L., Braatz, R. D. (2001). Fault Detection and Diagnosis in Industrial Systems,
Springer.
9. Esteban, A. M. (2004). Aircraft Applications of Fault Detection and Isolation Techniques, Ph. D. Thesis, The
University of Minnesota.
10. Gu, Y. (2004). Design And Flight Testing Actuator Failure Accommodatıon Controllers On WVU YF-22
Research UAV’s, Ph. D. Thesis, West Virginia University.
11. Guan, Y., Saif, M. (1991). A Novel Approach To The Design Of Unknown Input Observers, IEEE Transactions
on Automatic Control, Vol. 36, Issue: 5, ss. 632-635.
12. Hajiyev, C., Caliskan, F. (2001). Integrated sensor/actuator FDI and reconfigurable control for fault-tolerant
flight control system design. The Aeronautical Journal, Volume: 105, No.1051, pp. 525-533.
13. Hajiyev, C., Caliskan, F., (2003). Fault Diagnosis And Reconfiguration In Flight Control Systems, Kluwer
Academic Publishers, United Kingdom.
14. Hajiyev, C., Caliskan, F., (2005). Sensor and control surface/actuator failure detection and isolation applied
to F-16 flight dynamic, Aircraft Engineering and Aerospace Technology, Vol. 77, No. 2, pp.152-160.
15. Işık, Y. (2006). Genetik Algoritma Tabanlı Bulanık Kontrolün Uçuş Kontrol Sistem Tasarımına Uygulanması,
Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi.
16. Kıyak, E. (2003). Bulanık Mantık Yöntemiyle Uçuş Kontrol Uygulamaları, Yüksek Lisans Tezi Anadolu
Üniversitesi.
17. Kiyak, E., Cetin, O., Kahvecioglu, A. (2008). Aircraft sensor fault detection based on unknown input observers.
Aircraft Engineering and Aerospace Technology, Vol. 80, Issue: 5, pp. 545-548.
18. Luenberger, D. G. (1964). Observing the state of a linear system, IEEE Trans. Mil. Electron., Vol. MIL-8,
74-80.
19. Mclean, D. (1990). Automatic Flight Control Systems, Prentice-Hall.
20. Napolitano, M. R., An, Y., Seanor, B. A. (2000). A fault tolerant flight control system for sensor and actuator
failures using neural networks, Elsevier, Aircraft Design 3, 103-128.
21. Özel havayolları için mihenk taşı bir olay, 2007. http://www.transport.com.tr/yaz69-220001-
101,44@2200.html
22. Patton, R., Frank, P., Clark, R. (1989). Fault Diagnosis In Dynamic Systems and Applications, Prentice Hall.
23. Safety issue list, 2007. http://aviation-safety.net/database/events/event.php?code=AC
24. Soloway D., Haley, P. (2001). Aircraft Reconfiguration Using Neural Generalized Predictive Control. Proceedings
of the American Control Conference, Vol. 4, pp. 2924-2929.
25. Thomas, S. (2004). Reconfiguration and Bifurcation in Flight Controls, Ph. D. Thesis, Drexel University.
26. Wang, D., Lum K. (2007). Adaptive unknown input observer approach for aircraft actuator fault detection
and isolation, International Journal of Adaptive Control and Signal Processing, Vol. 21 No.1, pp 31-48.
27. Williams, T. J. (1960). Process Control and Automation, Vol. 52, No. 2.

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com