利用航空发动机信号特征的振动源盲分离算法

针对航空发动机机匣观测信号为多个振动源的混合信号的问题,提出了一种基于航空发动机振动信号特征的盲分离算法,能够从混合的观测信号中确定振动源的个数以及提取发动机内部各个振动源的振动信息。算法的核心是基于航空发动机等旋转机械转轴故障振动信号的频谱特点,其故障信号的振动谱一般包含基频、谐波成分和次谐波成分,如不对中、碰磨、裂纹等。算法用到的主要工具是连续小波变换和时间同步平稳法,主要步骤为:首先通过连续小波变换将航空发动机不同观测通道上的观测信号分解,根据谱峰值分析确定主要振动源及对应的基频;然后通过时间同步平稳法,分别从每个观测通道上提取各个振动源的谐波和次谐波成分,从每个观测通道上提取出了源信号;对于同一源信号,从每个观测通道上都能提取出一个基本映像,最后通过对比每个映像信号的二范数,确定每个源信号的最优估计。通过数值模拟信号和实测航空发动机加速度振动信号对算法进行了验证,结果表明,在对发动机转速有一定先验知识的情况下,所提算法能够估计出发动机内部的主要振动源的个数,并能提取源信号的主要成分。结合旋转机械振动频谱特点等先验知识,说明了所提算法的正确性和实用性。

基于AR模型的转子典型故障诊断方法

基于一种含外部输入的ARX模型(Env-AR-ARX),提出了一种通过模型匹配的转子故障诊断方法。以航空发动机转子健康状态下的振动数据建立AR模型,模型的准确度是故障诊断的关键。为了提高模型的匹配度,在AR模型的基础上,充分考虑了模型残差和信号时变性的特点,对比讨论了AR模型、AR-ARX模型以及Env-AR-ARX模型,最终确定了最优的Env-AR-ARX模型。由于没有航空发动机转子的故障数据,对本特利转子的故障(碰摩、单裂纹、双裂纹)振动信号建立Env-AR-ARX模型,结合单因素方差分析的方法,确定信号是否存在故障以及故障类型。实验结果表明,该方法能有效应用于转子故障诊断。

基于模块化方法通用用例库的柴油机测试方案研究

本文研究对象是核电厂应急柴油机数字化控制系统厂内测试验证方案。核电厂应急柴油机系统作为核电厂的应急电源,为核电厂重要设备和系统提供应急电源,其系统质量直接影响着核电厂的安全稳定运行,因此对于应急柴油机系统质量要求很高。当核电厂出现紧急工况(如厂内常用电源和备用电源突然失去的紧急事件)时,应急柴油机系统必须立即启动,为核电厂中关乎核安全的重要设备和系统提供可靠稳定电源。在应急柴油机系统中,控制系统是一个非常重要的环节,其质量高低直接决定着应急柴油机是否正常启动,进而保障核电厂安全稳定运行,所以对于核电应急柴油机控制系统质量要求更高,绝不能出现任何异常。通过分析多个柴油机系统的工艺特点及结合现场调试经验,(主语)提出一套基于模块化方法的通用用例库的验证方案。经过多个项目机组的实施验证,此方案能够全面高效的验证柴油机控制系统,并能确保应急柴油机控制系统的质量,同时也为其他系统的质量验证提供了很好的借鉴意义。

粒子滤波方法在转子典型故障诊断中的应用

转子的故障诊断是当前转子动力学的一个难点。针对这个问题,提出基于粒子滤波方法的转子典型故障诊断方法。针对Jeffcott转子建立不对中、裂纹和弯曲复合故障模型,并构建基于粒子滤波器的参数估计方程。通过在转子实验台上模拟故障对算法进行验证,结果表明:粒子滤波方法对于转子故障有较高的识别能力,可以诊断单一故障和多重故障。与传统的转子故障诊断方法相比,它不依赖于经验和故障事例,同时可较精确地估计故障参数。

一种基于驱动算法块用例库的测试设计方案的研究

在核电厂中存在着大量需要DCS仪控系统控制的设备(包含阀门、泵、加热器等),这些设备涉及到核电厂的安全运行,在核电厂起着至关重要的作用,比如核电厂中的安注泵、二回路的主蒸汽阀门等。在DCS系统中封装了大量驱动功能算法块(这些封装算法块集成了驱动设备的各种功能),实现现场各种设备复杂的控制功能。设备控制功能测试目的是验证设备控制功能是否满足设计输入要求,是否能正常满足核电厂运行需求。设备驱动功能复杂,应用场景多样,测试设计难度大。本文提出基于算法块用例库的设备控制功能测试用例设计方案,提高测试设计质量和测试效率,同时也为后续项目提供了借鉴意义。

用于安全级专设功能测试的网络化测试系统设计

为验证核电站数字化仪控系统安全级的专设功能,本文提出了一种基于网络的自动化测试系统,重点阐述测试系统的设计,包括网络搭建、通讯实现、测试软件设计等,并举例简述了该系统在CPR1000堆型核电站安全级专设功能测试中的应用。网络化测试系统的使用,实现了核电站数字化仪控系统的闭环测试,能够实时监视测试过程并自动生成测试报告,提高了数字化仪控系统集成测试的效率与质量,降低了测试成本。