[發(fā)明專利]一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)在線故障診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010439955.2
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN111709453B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紅;鄧樂武;王述東;羅強(qiáng);張永強(qiáng);徐龍
• 申請（專利權(quán)）人: 成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G01R31/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙凱

1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)在線故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、通過航空插頭連接發(fā)動(dòng)機(jī)電氣附件，通過中轉(zhuǎn)插頭將各類信號(hào)分離出，通過分布式采集分析單元進(jìn)行采集并提取特征值；

b、通過集中式故障判讀及健康管理中心將電氣附件靜態(tài)和動(dòng)態(tài)下特征值信息存入標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫；

c、通過控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和采集電路，利用I/O模塊測量電氣附件信息，采集信息經(jīng)特征值提取和特征值分析，通過小波變換進(jìn)行降噪處理；

d、通過專家系統(tǒng)獲取知識(shí)，并與知識(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息交互，解釋各種發(fā)動(dòng)機(jī)不同工作模式下的電氣附件特征值信息；

e、結(jié)合專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)庫的集中式故障判讀及健康管理中心進(jìn)行故障診斷，當(dāng)偏離標(biāo)準(zhǔn)特征值但未超過故障臨界值時(shí)，診斷電氣附件處于亞健康狀態(tài)，當(dāng)偏離標(biāo)準(zhǔn)特征值且超過故障臨界值時(shí)，診斷電氣附件出現(xiàn)故障；

所述步驟e中，診斷電氣附件故障具體是指故障特征模糊域值建立，建立故障隔離方程：

其中，λ為測試點(diǎn)數(shù)，取λ＝20；為飛機(jī)安裝發(fā)動(dòng)機(jī)后，第p個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)電氣附件首次通電檢查和發(fā)動(dòng)機(jī)首次開車時(shí)記錄的正常電壓值；V_k(F_p)表示電氣附件或線路出現(xiàn)故障模式F_p時(shí)的節(jié)點(diǎn)電壓值；

若任一測試節(jié)點(diǎn)電壓偏離正常值，則式1不等式成立，形成故障點(diǎn)；

所述步驟e中，診斷電氣附件故障具體是指建立待診斷溫度傳感器的相關(guān)系數(shù)C_j(A_i)：

其中，x_oij為溫度傳感器正常工作時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值，折算為電壓值后并作為標(biāo)準(zhǔn)特征值；e_ij為所監(jiān)測的傳感器參數(shù)工作正常時(shí)的波動(dòng)范圍上限，t_ij為所監(jiān)測的溫度傳感器的極限偏差，α為修正系數(shù)；x_j為實(shí)時(shí)采集的溫度傳感器值；

則溫度傳感器j對目標(biāo)模式A_i的基本概率分配為：

其中，N_c為目標(biāo)模式數(shù)目，取N_c＝2；N是傳感器總數(shù)，取N＝10；W_j是溫度傳感器的加權(quán)系數(shù)，取W_j＝1；對于不同模式下的系數(shù)α_j、β_j、R_j分別由式4-式6計(jì)算獲得；

α_j＝max{C_j(A_j)} i＝1，2，…N_c 式4

結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，通過專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)故障判讀和健康管理，通過數(shù)據(jù)分析好處理得到故障模式F_p和m_j序列并存儲(chǔ)到電氣數(shù)據(jù)庫中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)在線故障診斷方法，其特征在于：所述電氣附件包括轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器、振動(dòng)傳感器、角位移傳感器、壓力傳感器、離子火焰探測器、金屬屑末信號(hào)器、補(bǔ)氧點(diǎn)火裝置、點(diǎn)火電嘴、喘振信號(hào)器、電磁閥和活門位移測量裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)在線故障診斷方法，其特征在于：所述步驟b中，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫是指在發(fā)動(dòng)機(jī)未開車時(shí)，采集靜態(tài)模式下電氣附件初始特征參數(shù)并記錄到數(shù)據(jù)庫里，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)開車進(jìn)行，在電氣附件均正常時(shí)，將各類傳感器動(dòng)態(tài)特征值寫入數(shù)據(jù)庫，形成標(biāo)準(zhǔn)庫。