[發(fā)明專利]航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的漂移類故障檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010046170.9
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111258296B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉金鑫;楊亮東;宋志平;耿佳;陳雪峰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的漂移類故障檢測方法，所述方法包括以下步驟：

第一步驟(S1)中，在離線情況下對航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行輸入，通過傳感器采集相應(yīng)的輸出，基于所述輸入和所述輸出采用非線性建模以辨識控制系統(tǒng)，并作為漂移類故障檢測的基準(zhǔn)模型，基準(zhǔn)模型包括線性的IIR濾波器和自適應(yīng)樣條插值器組，

第二步驟(S2)中，在控制系統(tǒng)正常運行過程中，實時觀測所述基準(zhǔn)模型的輸出與實際控制系統(tǒng)的所述輸出之間的偏差，

第三步驟(S3)中，對所述偏差進(jìn)行指數(shù)中值平滑濾波以降低噪聲干擾，

第四步驟(S4)中，根據(jù)基準(zhǔn)模型輸出自適應(yīng)確定誤差閾值，利用濾波后的偏差和所述誤差閾值對比以進(jìn)行故障判別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一步驟(S1)中，線性IIR濾波器在n時刻的輸出s[n]為

其中，α_i和b_j為IIR濾波器系數(shù)，s[n-i]表示n-i時刻IIR濾波器的輸出，x[n-j]表示n-j時刻的系統(tǒng)輸入，N為濾波器輸出階數(shù)，M為濾波器輸入階數(shù)，i為1到N之間的任一整數(shù)，j為0到M-1之間的任一整數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一步驟(S1)中，IIR濾波器后面相連接的自適應(yīng)樣條插值器接受線性IIR濾波器輸出、系統(tǒng)輸入以及系統(tǒng)輸出作為其插值輸入。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一步驟(S1)中，自適應(yīng)樣條插值器組包括Q個單獨的自適應(yīng)樣條插值器，所有自適應(yīng)樣條插值器的輸入依次為s₁，s₂，...，s_Q，其中s_l(l＝1，2，...，Q)可以是s[n]，...，s[n-n_s+1]、x[n]，...，x[n-n_x+1]以及y[n-1]，...，y[n-n_y]中的任意值，n_s、n_x和n_y為輸入階數(shù)，且滿足n_s+n_x+n_y＝Q，y[n]為自適應(yīng)樣條插值器組的輸出，l為1到Q之間的任一整數(shù)，第l個自適應(yīng)樣條插值器由N_l個插值區(qū)間組成，其插值點的橫坐標(biāo)向量為縱坐標(biāo)向量為其中，上標(biāo)(l)表示第l個樣條插值器，下標(biāo)x和y分別表示樣條插值點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，表示第l個樣條插值器中所有插值點的橫坐標(biāo)，表示第l個樣條插值器中所有插值點的縱坐標(biāo)，自適應(yīng)樣條插值器組的輸出y[n]為，其包含Q個自適應(yīng)樣條插值器的輸出結(jié)果，其中每個輸出為下標(biāo)l表示第l個樣條自適應(yīng)濾波器的輸出，u_l是自適應(yīng)樣條插值器的歸一化輸入向量為自適應(yīng)樣條插值器的第i_l個局部插值區(qū)間的縱坐標(biāo)向量C為樣條插值基矩陣，所述u_l和i_l分別為樣條插值的歸一化坐標(biāo)和局部區(qū)間索引，其中Δx是均勻分布的插值點橫坐標(biāo)之間的間隔，是向下取整運算符。