深度置信网络在发动机气路部件性能衰退故障诊断中的应用研究

为提高发动机转动部件性能衰退故障诊断精度,针对传统的浅层网络和支持向量机(SVM)方法在诊断时存在泛化能力欠缺、易产生局部最优解等问题,引入近年来在模式识别领域取得巨大突破,模拟人脑多层结构的深度置信网络(DBN)进行发动机部件性能衰退故障的诊断。为改进深度置信网络性能,提出一种在无监督和有监督训练阶段都可自适应调整权值的改进算法(ad_DBN)。以涡扇发动机为对象,将两种DBN算法与BP,RBF和SVM方法从诊断精度、计算时间、抗噪能力三方面进行综合比较分析。结果表明DBN算法诊断精度明显优于反向传播(BP)神经网络,径向基(RBF)神经网络和支持向量机(SVM)方法,得益于权值的自适应调整,ad_DBN诊断的平均精度高达97.84%,其抗噪声能力也明显优于其他算法,能够提高故障诊断的有效性和可靠性。

基于SVR的X型发动机传感器故障诊断研究

利用基于回归型支持向量机(SVR)的诊断方法,设计了某型涡扇发动机传感器常见故障诊断系统,实现了传感器故障隔离与信号重构.通过发动机试车数据对SVR进行训练,以传感器的偏置故障、冲击故障和漂移故障为例,用MATLAB语言进行了计算机仿真验证.结果表明:基于SVR的传感器故障诊断具有精确度高,实时性强的特点,是一种很好的传感器故障诊断方法.

涡轴发动机监视参数选择与诊断方法研究

介绍了涡轴发动机性能参数与监测参数选取的依据和方法 ,建立了利用故障因子概念诊断发动机故障的数学模型 ,给出了亚定型故障诊断方程组的解法及其发动机健康状况判定依据和故障诊断有效性的评价指标。运用发动机的实际无故障数据和模拟故障数据进行了仿真。结果表明 :建立的诊断模型可信 ;选取不同的测量参数可诊断不同的发动机故障 ;减少系统测量误差可以提高诊断的有效性。该系统对在役涡轴发动机的健康监视具有实用性 ,对其它发动机具有参考价值。

典型使用条件对发动机涡轮叶片蠕变寿命消耗的影响研究

为开展发动机涡轮叶片使用寿命监视及掌握典型使用条件对高压涡轮叶片蠕变寿命消耗的影响规律,利用发动机性能仿真程序与使用载荷多场耦合分析方法建立了涡轮叶片寿命消耗综合分析模型,并通过引入寿命消耗因子,定量给出了飞行高度、环境温度、飞行马赫数、高压转子转速等使用条件对涡轮叶片温度与应力以及蠕变寿命消耗的影响规律。结果表明,各使用因素均对涡轮叶片的蠕变寿命消耗具有较大影响,其中以高压转子转速的影响最大,转速升高1%其对数寿命消耗因子升高约0.4。

涡轮叶片粗糙度对其性能衰退的影响研究

涡轮是航空发动机核心部件之一,对整个发动机性能的发挥产生重大影响。导致航空发动机性能衰退的形式有很多种,其中由积垢沉淀因素造成的叶片粗糙度增大是具有代表性的原因。利用叶型基本数据进行两级涡轮建模,与传统建模方法相比,提高了模型精度。将所有导致涡轮性能衰退的因素都等价为叶片表面粗糙度的变化,并基于等价雷诺数修正原理,通过仿真方法定量研究了涡轮叶片由于积垢沉淀引起粗糙度增大从而导致其性能的衰退情况。仿真结果表明,当涡轮叶片表面粗糙度增大时,两级涡轮主要的特性参数都发生不同程度的减小,使涡轮总体性能下降。

基于逆跟踪控制的航空发动机气路健康参数估计修正方法研究

针对新型航空发动机气路部件状态监控缺乏故障样本的不足,利用发动机非线性模型和气路故障模拟方法,获取故障样本,运用最小二乘支持向量回归机(LSSVR)建立气路健康参数的(理想)估计器。主要工作是在LSSVR的基础上,从逆跟踪控制的角度,设计了基于逆模型在线辨识与变结构控制相结合的修正系统,减小理想估计器与真实发动机之间由于测量噪声与系统噪声对估计精度造成的影响。通过仿真实验,离线修正后,估计值的相对误差最大值从69%缩小5%,在线修正后,估计值的相对误差最大值从69%缩小13%,修正系统有效地提高了性能估计的准确度,减小了气路部件状态监控的误判和误诊的概率。

涡喷发动机清洗技术研究

发动机清洗愈来愈受到维护工作者的重视,本文详细介绍了涡喷发动机清洗技术研究的主要内容,为航空发动机的清洗提供理论和试验依据。

某型涡扇发动机状态模型修正

为了针对每一台发动机建立准确的气路故障诊断模型,采用部件法建立了某型涡扇发动机的基准数学模型,分析了模型失配的原因,确定出需要修正的特性参数,采用小波分析实现对可测参数数据的预处理,通过求解所建的扩展非线性方程组完成了发动机模型的离线修正。经仿真验证该算法有较高精度,且易于工程实现,为建立准确的稳态气路故障诊断方程奠定了基础。

某型发动机在线清洗喷射架强度计算与振动分析

为研究喷射架强度以及振动特性,确保从飞机进气道唇口安装清洗喷射装置进行发动机清洗时的可靠性,避免喷射装置和飞机共振,文章利用有限元数值仿真对喷射架进行了结构静力强度和模态计算分析,得到喷射架10阶振型及固有频率,喷射架结构强度满足要求。进行了发动机进气道唇口测振分析,得到发动机在冷运转状态下,相应进气道唇口测振频谱值。设计进行了模拟环境振动验证试验,得出结论:喷射架固有频率与冷运转状态下发动机进气道唇口振动频率没有耦合,发动机冷运转状态下的飞机进气道唇口振动不会损坏喷射装置,也不会对在线清洗造成影响。

航空发动机故障分析和诊断综合训练系统

以某型涡扇发动机为实体,采用发动机故障仿真建模、虚拟维修交互控制、三维模型转换与重构、计算机控制等技术,开发了发动机故障分析和诊断综合训练系统,建立了一种全新的实装和模拟器相配合的发动机维修训练模式。该系统实现了涡扇发动机状态与故障参数变化的光电模拟、故障分析与诊断排除模拟训练,有效缩短了涡扇发动机维护与故障诊断培训时间,减少了培训层次,提高了培训的效率和效果。

某航空涡轴发动机健康状况监视与分析

为了及时掌握某涡轴发动机的健康状况 ,设计了机载发动机参数监视仪 ,对发动机的热力参数、滑油参数及振动参数进行了监视 ,编制了地面分析软件 ,给出了用于诊断发动机单元体故障的测量参数和部件性能评估参数 ,探讨了利用故障因子概念诊断单元体故障的方法 ,运用发动机的实际无故障数据和模拟故障数据进行了仿真。结果表明 ,诊断结论可信 。

步进电机在航空发动机数控系统中的应用

对步进电机在航空发动机数控系统中的应用进行了研究 ,提出了以步进电机和计算机所构成的步进电机系统的数学模型 ,分析了步进电机对航空发动机转速数控系统的影响 ,给出了系统采样周期的选择依据 。

航空装备交互式综合维修信息集成系统设计与使用模式

介绍了依据航空装备现有的纸质技术文件如何制作交互式电子技术文件信息集成系统的设计模型与流程,提出了适合我国国情的综合维修信息内容的集成方法,给出了基于XML数据格式的数据库内容设计方法,探讨了单机版和网络版的IETM发布、使用和管理模式,对基于信息化条件下的航空装备技术文件的保障具有重要的指导意义.

涡轴发动机单元体性能分析与故障诊断方法

介绍了某发动机监测参数的选择与监视方法,运用故障因子概念建立了单元体故障诊断模型,利用实际试车数据对诊断模型进行了验证.结果表明:诊断模型可信,诊断结论与实际情况相一致.

发动机试车原位监视仪设计

针对发动机试车原测试仪表精度低、测试参数少的问题,利用计算机自动测量技术,对某型发动机的试车原位监视仪进行了设计.这不仅提高了测试精度、拓宽了测量范围,而且为地勤人员分析、判断发动机故障提供了更加全面、精确、可靠的技术数据.

涡轴发动机状态监测系统的研究

介绍了某型涡轴发动机健康状况监视系统的总体方案 ;给出了用于发动机诊断的状态监测参数和性能评估参数 ;建立了利用故障因子概念诊断发动机故障的数学模型 ;运用发动机的实际无故障数据和模拟故障数据进行了仿真。结果表明 ,诊断结论可信。该系统对在役发动机的健康监视具有实用性。

航空发动机的智能化控制

应用智能控制对某型发动机的加速控制进行了研究,提出了系统结构、智能控制的基本原则、特征模型的划分和智能控制规律的构成,并在此基础上,进行了仿真计算,结果表明,系统具有良好的动态品质。

发动机模糊控制器应用的实验研究

研究了模糊控制器在航空发动机控制中的实验应用。给出了实验方案及有关部件的数学描述 ;提出了用模糊控制开关设计法设计模糊控制器的思路及相应的数学描述 ;对发动机转速数字控制系统进行了实验研究。结果表明 :模糊控制器设计简便 ,具有良好的非线性校正作用 。

航空发动机转速数控系统电机应用分析

对控制电机 (步进电机、伺服电机 )在航空发动机数控系统中的应用进行了研究 ,提出了以步进电机和计算机所构成的步进电机系统的数学模型以及伺服电机的应用模型 ,对比分析了伺服电机与步进电机对航空发动机转速数控系统的影响 。

频率测量的微机实现

频率测量的微机实现海军航空工程学院李本威，王春晖在计算机控制与测量系统中，频率信号的测量通常是靠数字式频率计等硬件设备来完成的。为了减少硬件设备，缩小系统误差和节省费用，我们尝试了采用计算机软件来完成上述功能的方法。１测频工作原理为精确获得待测信号的...