Getrennte Parameter- und Zustandsschätzung zur Echtzeit-Fehlerdiagnose an elektro-hydraulischen Aktuatoren primärer Steuerflächen von Luftfahrzeugen

Für einen, hohen Sicherheitsanforderungen unterliegenden, elektro-hydraulischen Seitenruderaktuator wird ein automatisiertes Echtzeit-Fehlerdiagnose-System entwickelt. Dabei wird ein Extended-Kalman-Filter zur Schätzung von fehlerspezifischen Modellparametern aus verrauschten Messungen der Aktuatorbewegung eingesetzt. Aufgrund der hohen Komplexität des Aktuators besitzt das Zustandsraummodell eine Ordnung von 22. Um die Echtzeitfähigkeit der Diagnose auf einem 500 MHz Dec-Alpha-Prozessor zu realisieren wurde ein modifiziertes, rechenzeitsparendes Erweitertes-Kalman-Filter (XEKF) mit getrennter Zustands- sowie Parameterschätzung hergeleitet.

The study's underlying electro-hydraulic actuator is a very complex system used in a highly safety-critical application. To create a system of adequate failure-detection, an extended-kalman-filter (ekf) is used to filter the parameters each sensitiv to a specific actuator-failure out of a set of noisy measurements of the actuator movement. Because of the plant's state-space-model-order of 22 a modified algorithm (xekf) to separately estimate the model's states and parameters has to be derived for realtime-failure-detection on a Dec-Alpha system.