基于ESVR信息融合的航空发动机故障诊断研究

提出了一种基于进化支持向量回归机(ESVR)融合的航空发动机故障诊断技术,整合基于模型的卡尔曼滤波器和基于数据的神经网络两种算法对故障诊断的优势,实现了对航空发动机气路部件异常监测,以及故障的定量诊断.解决了发动机模型精度有限和各种故障模式的传感器测量参数有限情况下的气路部件故障诊断精度差、效率低,且容易发生误诊的问题.以某型双轴涡扇发动机典型气路部件故障诊断为例,验证了基于ESVR信息融合的故障诊断技术的有效性.     

基于小偏差法的航空发动机气路故障诊断方法

依据小偏差法的原理,针对航空发动机的工作特点,描述如何在稳定状态下建立航空发动机的小偏差故障诊断矩阵.通过建立某型单转子涡喷发动机的小偏差故障诊断矩阵,并用发动机的实测数据验证了该故障诊断矩阵方法的有效性,小偏差法不仅具有明确的物理意义,而且使得气路故障诊断系统构造简便,对航空发动机的工厂生产试车和外场发动机维护有很大实用价值.     

采用监督局部切空间排列算法的航空发动机磨损故障诊断

为解决传统特征提取技术难以处理具有非线性结构的复杂故障数据、影响故障诊断准确性的问题,将非线性维数约简技术——局部切空间排列引入航空发动机滑油光谱数据特征提取中,提出了一种基于监督局部切空间排列的发动机磨损故障诊断方法。该方法对非线性分布故障流形数据的内在几何特征进行捕捉,并将数据向低维故障特征空间进行非线性映射,完成故障特征的提取,最后在故障特征空间里构造分类器,完成磨损故障的识别诊断。采用某型发动机磨损故障滑油光谱数据开展实验,结果表明:与传统主元分析、线性鉴别分析特征提取方法相比,该方法能够更有效地提取出嵌入于故障数据中的非线性特征,提高了故障分类的准确率,并且只需采用简单的线性分类器就能具有很好的故障诊断性能。     

基于状态监控数据的航空活塞发动机故障诊断

针对某型航空活塞发动机空中功率迟滞和地面停车故障,提出一种通过飞行动态模型还原、数据推理和比较法相结合的故障诊断方法。以美国莱康明发动机和GARMIN 1000飞行数据为研究对象,利用Google Earth和FLIGHTDATA运用航段坐标和姿态数据还原飞机故障航段轨迹,结合EGVIEW发动机数据处理软件分析发动机运行中采集的各项数据,研究故障发动机典型数据特征,并基于故障时段发动机余气系数的计算结果判断故障发动机实际工况。结果表明：发动机故障发生时严重富油,通过对燃油调节器结构原理的剖析和地面测试台对其的性能测试,确定了两起发动机故障同源且均与飞行操纵、燃油调节器慢车性能参数超标和慢车活门结构设计有关,同时验证了利用状态监控数据进行故障诊断的有效性和准确性。     

深度玻尔兹曼机在故障诊断中的应用研究

构建了一个基于深度玻尔兹曼机的故障诊断系统。首先,基于一个滚动轴承故障实验平台,对深度玻尔曼兹机的在滚动轴承故障诊断领域应用进行了深度分析;然后将方案应用于20 kg级的航空涡喷发动机的故障诊断中;通过与BP神经网络和支持向量机故障诊断模型进行对比,实验结果表明:采用深度玻尔兹曼机对机械设备故障进行故障识别,具有更高的准确性和可靠性。     

基于AMESim的某型航空发动机滑油供油系统故障模拟

为了更加方便、经济地获取航空发动机滑油供油系统的故障诊断数据,本文提出了一种基于AMESim进行滑油供油系统的故障仿真以获取故障数据的方法。首先对某型航空发动机的滑油供油系统的部件进行数学建模,然后以此为基础,在AMESim中搭建整体模型。最后对供油系统中的供油油滤与活门进行故障注入,得到了油滤堵塞、单向活门卡滞、旁通活门弹簧松弛、卸压活门预紧力不足这四类故障与其相应监测点的压力、流量之间的映射关系。     

航空发动机故障实体识别方法及应用

故障实体识别是自主获取航空发动机故障知识的基础，对实现航空发动机故障智能诊断起到至关重要的作用。为准确快速搭建航空发动机大规模故障知识库，在定义了“单元”“故障状态”“表征信号”“检查方法”和“解决措施”5种航空发动机故障实体类型的基础上，初步构建了一种以Bert BiLSTM CRF模型为基础的航空发动机故障实体识别方法。基于某型航空发动机大规模数据集分析抽取了故障实体，搭建了滑油压力异常故障知识图谱，验证了该方法识别航空发动机多源异构故障数据的有效性。     

基于嵌入式的航空发动机监控模块设计

为了航空发动机安全可靠地运行,需要对其进行故障监控,及时消除故障;探讨了嵌入式操作系统的移植,并应用到航空发动机故障监控上;利用小波分析方法来实现对故障信号特征的提取.基于小波去噪原理,通过选取适当的小波函数,对故障信号进行分析和处理.通过对航空发动机喘振故障实际测量数据的分析,表明该模块可以监控喘振故障的发生.经过多组喘振故障数据试验证明试验结果满意,对航空发动机喘振故障的实时监控有重要意义,具有良好的应用前景.     

考虑不确定性的航空发动机燃油计量组件典型故障仿真与特征分析

燃油计量组件(fuel metering unit, FMU)是航空发动机的核心部件之一,其工作性能的优劣直接影响到发动机整体的安全性和可靠性。因此开展燃油计量组件的仿真建模和故障诊断研究,是航空发动机健康管理技术的重要内容,具有重大研究价值。以某型燃油计量组件为研究对象,基于AMESim建立其仿真模型,考虑系统工作过程中出现的不确定因素,使用基于概率的方法度量系统不确定性,进行不确定性传播。提取计量活门滑阀位移和伺服阀控制电流,建立速度增益曲线表征组件整体工作性能,针对故障特征的不确定性,基于受试者操作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线提出了故障特征评估方法,定量评价故障特征对于故障诊断的潜力。     

基于WEB的航空发动机故障远程诊断技术研究

将传统的发动机故障诊断技术与WEB技术相结合,提出一种基于WEB的航空发动机故障远程诊断系统模型,并且探讨了系统构建的几项关键技术难题.本系统的建立使航空发动机的监控、诊断和维护技术融入网络环境,可以极大地提高发动机疑难故障诊断的准确性和及时性,体现了故障诊断技术网络化、信息化的发展趋势.     

柴油机故障诊断技术的现状及展望

柴油机作为一种复杂动力机械,其运行状态监测和故障诊断技术越来越受到人们的关注。在柴油机故障诊断领域,信号处理、故障特征提取及识别方法已初具雏形,但离实用化还有一定距离。笔者分析了柴油机常见故障及影响因素,综述了现代柴油机故障诊断技术中常用的各种基于振动信号的时频分析法、瞬时转速波动法、铁谱及光谱分析法、灰色系统理论诊断法、神经网络诊断法及专家系统诊断法的原理、特点及不足,最后指出了柴油机故障诊断的难点和发展方向。     

船用柴油机故障诊断系统研究

船用柴油机故障诊断系统可以提高轮机工作人员的管理水平,达到快速分析、准确判断及迅速排除故障。它以船用柴油机典型故障为基础,应用Visual FoxPro数据库管理系统建立船用柴油机故障诊断系统。通过柴油机拉缸故障典型实例来具体说明该系统的使用方法和特点。该系统具有可修改、插入和删除等功能,以友好的用户界面和易于操作等特点,实现船用柴油机典型故障的快速诊断。该文的创新点是将船员具有的故障处理的经验及知识作为专家系统,供其他船员的学习,以便准确、快速地处理柴油机的故障。     

基于质心广义力监测的发动机故障诊断新方法

发动机的故障诊断大多只针对某一特定类型的故障,分析对象的特征与故障的映射关系不明确,且提取的特征通用性不好,导致发动机故障诊断发展缓慢,至今尚没有一套成熟的诊断系统可应用于实际。分析了基于振动的发动机故障诊断的国内外研究动向,提出将质心广义力作为汽车发动机故障诊断的分析对象,明确发动机故障诊断分析对象的特征与故障的映射关系,对于开辟发动机故障诊断方法的新途径具有重要意义。     

基于融合模型的柴油机空气管理系统故障诊断

柴油机作为重要的动力机械,其性能监测和故障诊断得到重视。而柴油机空气管理系统故障包括进气系统漏气、堵塞和EGR阀卡涩等故障将会导致恶化和经济性下降。针对空气管理系统具有较强的非线性,无法建立精确地数学模型等问题,建立了基于数学模型和数据驱动模型的融合模型,针对进气歧管漏气、中冷器堵塞,EGR阀卡滞等故障进行诊断研究。采用机理建模的方法建立EGR流量模型、充气系数模型和基于数据驱动建模的方法建立充气系数模型、进气压力波动幅值模型,利用奇偶方程法进行残差生成器的设计并生成三个残差信号,通过仿真分析可得到故障和残差值之间的映射矩阵,最后,采用模糊推理的方法进行故障诊断。研究结果表明：所构建的故障诊断系统能准确的诊断出空气管理系统的漏气直径为5mm、堵塞至进气流量减少10%和EGR阀卡滞故障在关闭状态。     

基于灰色聚类分析的FJ44发动机故障诊断技术的研究

航空发动机故障诊断技术对于保证发动机的可靠性和飞行的安全性、经济行具有重要意义。本文以FJ44型航空发动机为研究对象,采用灰色系统理论对发动机常见故障类型进行分析,通过灰色聚类分析的方法实现发动机常见故障的诊断。实际参数验证表明该方法具有较高的可行性,对FJ44型发动机的故障诊断有一定的参考性。     

基于Sigma点卡尔曼滤波的燃气轮机气路故障诊断

针对燃气机复杂的机械和电子控制系统易发生故障的问题,利用Sigma点卡尔曼滤波进行了燃气轮机的在线非线性故障诊断.首先改进了燃气轮机滤波用离散非线性模型,提高了模型精度.采用单形采样构建Sigma点卡尔曼滤波器,降低了计算量.在Simulink平台实现了气路故障诊断系统,并进行了单故障、复合故障、渐变故障、突变故障的测试验证.结果表明:设计的诊断系统具有较高的检测、跟踪精度和故障模式、燃气轮机工况适应性.     

桑塔纳3000轿车不着车特殊故障诊断与排除

当人坐在汽车中准备启程时,却发现发动机无法启动,这是令人十分懊恼的事。本文以桑塔纳3000轿车为研究对象,以实车中的常见故障为基础,帮助汽车专业的学生学习汽车发动机不着车故障诊断与排除方法,进一步提高学习效率。     

基于粗糙集理论的电力变压器故障诊断方法及其发展

文章简要阐述了变压器的常见故障及其基与DGA诊断的特点,指出了几种单一智能诊断方法的不足。在此基础上,引入粗糙集理论以便能从完备信息中得出正确的诊断结论,并能从不完整的信息中得出满意的诊断结果,提高故障识别率。文中介绍了粗糙集理论的基本概念、约简计算方法和约简过程,并对近年来基于单一粗糙集理论及其与其他智能方法组合的变压器故障诊断主要研究成果进行了总结与评述。根据国内外变压器故障诊断的现状与经验,对未来的主要研究方向作了一些有益的探讨。     

模拟电路故障诊断中故障重分类方法的研究

分析了模拟电路故障诊断中故障类重叠.针对在该情况下神经网络训练困难与故障诊断正确率低的问题,提出了一种适于模拟电路的、基于神经网络故障诊断的故障重分类方法,给出了该方法的数学模型.通过诊断示例表明,该方法在故障类存在重叠时,降低了神经网络的训练难度,故障诊断的正确率达到99%以上.