[发明专利]一种基于多种参数综合评估的风洞测量系统故障诊断方法

说明书

本发明提供一种基于多种参数综合评估的风洞测量系统故障诊断方法，将现有的单一参数的人工判断转换为多参数综合评估的自动判断，即通过风洞系统中各级测量点的线性度、误差限、增益以及偏离系数等评估参数，对风洞系统的整体健康度进行评价，并且能够根据健康度匹配出故障类型和对应的故障知识，节省了人工测试和排故的时间，提升了风洞试验的运行效率和保障能力。

技术领域

本发明属于测试设备、测试系统的故障诊断领域，尤其涉及一种基于多种参数综合评估的风洞测量系统故障诊断方法。

背景技术

流体力学中，风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体模型的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。

现有的风洞测量系统的故障诊断还处于依赖人工经验判断的阶段，测试回路中并无监测装置，长期面临着数据搜集不完整、性能指标难以评判等问题，进而导致无法对测量系统的技术状态进行故障诊断。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于多种参数综合评估的风洞测量系统故障诊断方法，能够节省人工测试和排故的时间，提升了风洞试验的运行效率和保障能力。

一种基于多种参数综合评估的风洞测量系统故障诊断方法，所述风洞测量系统包括顺次连接的传感器组、信号调理放大器以及信号采集器，传感器组中的每个传感器对应一个信号通道，包括以下步骤：

在风洞测量系统每个信号通道上选取三级测量点，分别为信号调理放大器前端、信号调理放大器后端以及信号采集器终端；

依据专家知识，获取各个信号通道的各级测量点的评估参数的标准值、评估参数的权重、故障类型以及故障类型对应的故障知识；其中，所述评估参数为线性度、误差限以及增益；

向风洞测量系统输入标准信号后，根据各个信号通道的各级测量点的原始信号数据，获取各个信号通道各级测量点的评估参数测量值；

根据各级测量点的评估参数测量值和对应的评估参数的标准值，获取各个信号通道各级测量点的评估参数的偏离系数；

计算所述评估参数的偏离系数和对应的评估参数的权重的加权和，所述加权和作为各个信号通道各级测量点的健康度；

根据所述健康度是否在预设范围内，判断各个信号通道的各级测量点是否存在故障，若存在，则获取对应的故障类型和故障知识。

可选地，所述评估参数测量值中的线性度的获取方法包括：

针对每个信号通道的每级测量点进行如下线性度计算操作：

S201：在信号通道的测量范围(E_L，E_H)内按预设规则选取M个校准信号点E_i(i＝1，2，…，M)；其中，E_L为信号通道的测量范围下限，E_H为信号通道的测量范围上限；

S202：根据各个校准信号点E_i上获取的N个原始信号数据，获取各个校准信号点E_i上原始信号数据的平均值

S203：根据平均值E₁以及E_M，获取平均值的端基直线；

S204：获取各个平均值与所述端基直线回归值的误差；

S205：根据所述误差绝对值的最大值与信号通道的量程Er，获取信号通道在当前所选级测量点的线性度；其中，量程Er为信号通道的测量范围下限E_L和上限E_H的差值。

可选地，所述评估参数测量值中的误差限的获取方法包括：

针对每个信号通道的每级测量点进行如下误差限计算操作：