基于氣路性能參數(shù)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，任何故障都會(huì)對(duì)飛行造成不良影響，甚至?xí)?dǎo)致災(zāi)難性事故。我國(guó)使用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)大多由國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)廠家制造，雖然提供了手冊(cè)，但是對(duì)安全保障的核心技術(shù)方法仍對(duì)航空公司封鎖。為突破此“瓶頸”，挖掘可以用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的方法顯得尤為重要。本文針對(duì)民航發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷開展了如下研究工作。
　　首先，本文研究了基于性能參數(shù)相對(duì)梯度的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法。通過分析原始設(shè)備制造商(Original Equipment

2、Manufacture，OEM)提供的客戶通知報(bào)告(Customer Notification Report，CNR)可以判斷OEM廠家是采用性能參數(shù)變化趨勢(shì)進(jìn)行故障診斷。為獲取故障診斷的性能參數(shù)變化量，本文建立了發(fā)動(dòng)機(jī)氣路參數(shù)相對(duì)梯度數(shù)學(xué)模型，通過大量飛行循環(huán)性能參數(shù)相對(duì)梯度的試驗(yàn)分析，得到了基于給定正常飛行循環(huán)的性能參數(shù)相對(duì)梯度安全閾值。本文利用排氣溫度指示故障(EGT_F)、進(jìn)口總溫指示故障(TAT_F)和可調(diào)放氣活門故障(VBV

3、_F)對(duì)相對(duì)梯度安全閾值進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果證明了該方法對(duì)故障點(diǎn)判別的準(zhǔn)確性。
　　然后，本文研究了基于多性能參數(shù)趨勢(shì)分析的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法?？紤]到發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)具有時(shí)序性，本文利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有的高度非線性逼近性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氣路性能參數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，將性能變化趨勢(shì)映射為[-1，1]之間的趨勢(shì)評(píng)估值，將待診斷樣本與故障樣本趨的勢(shì)評(píng)估值進(jìn)行對(duì)比獲得故障診斷結(jié)果。本文進(jìn)行了兩種趨勢(shì)評(píng)估值學(xué)習(xí)方法研究：將性能參數(shù)時(shí)序樣本直接作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入；

4、將時(shí)序樣本進(jìn)行擬合后獲得的特征參數(shù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入。將兩種方法分別應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的特定故障判別和多故障分類中，結(jié)果證明這兩種方法在故障判別和多故障分類方面具有較高的準(zhǔn)確性。
　　最后，本文研究了一種基于加權(quán)D-S證據(jù)融合的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法。通過確定證據(jù)體及上述兩種方法：相對(duì)梯度法和性能趨勢(shì)分析法的基本概率分配，利用改進(jìn)的證據(jù)理論求解其加權(quán)概率分配、多證據(jù)體聯(lián)合作用下的信度區(qū)間及不確定度，將上述兩種故障診斷方法的診斷結(jié)果進(jìn)行融合判