基于瞬时能量密度谱的航空发动机双发差异信号监测

针对非线性、非平稳航空发动机双发差异信号,提出利用瞬时能量密度谱凸显微波动信号这一方法获得双发差异波动值出现的时间。通过总体经验模式分解(ensemble empirical mode decomposition, EEMD)结合希尔伯特变换(Hilbert transform, HT)求解信号的HT谱与瞬时能量密度水平,从频率、幅值与时间三方面给出信号特征。以燃油流量为例,分析了航空发动机气路参数差值在巡航段的波动情况。结果表明:在2 095、3 600 s左右发动机燃油流量差值出现微弱波动,且后者波动幅值为前者的1/5,频率范围集中在0~0.2 Hz。2 095 s信号波动是由飞机飞行高度、航向变化及加速度变化引起的,3 600 s信号波动是加速度变化导致的。由瞬时能量密度谱获得航空发动机参数微波动发生的精确时间,并与快速存取记录仪(quick access recorder, QAR)记录的同时刻其他相关数据进行对比,追溯发动机燃油流量变化的原因,判断航空发动机是否存在故障。