[发明专利]一种航空发动机电气系统在线故障诊断方法

权利要求书

1.一种航空发动机电气系统在线故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、通过航空插头连接发动机电气附件，通过中转插头将各类信号分离出，通过分布式采集分析单元进行采集并提取特征值；

b、通过集中式故障判读及健康管理中心将电气附件静态和动态下特征值信息存入标准数据库；

c、通过控制电路、驱动电路和采集电路，利用I/O模块测量电气附件信息，采集信息经特征值提取和特征值分析，通过小波变换进行降噪处理；

d、通过专家系统获取知识，并与知识数据库进行信息交互，解释各种发动机不同工作模式下的电气附件特征值信息；

e、结合专家系统、数据分析和数据库的集中式故障判读及健康管理中心进行故障诊断，当偏离标准特征值但未超过故障临界值时，诊断电气附件处于亚健康状态，当偏离标准特征值且超过故障临界值时，诊断电气附件出现故障；

所述步骤e中，诊断电气附件故障具体是指故障特征模糊域值建立，建立故障隔离方程：

其中，λ为测试点数，取λ＝20；为飞机安装发动机后，第p个发动机电气附件首次通电检查和发动机首次开车时记录的正常电压值；V_k(F_p)表示电气附件或线路出现故障模式F_p时的节点电压值；

若任一测试节点电压偏离正常值，则式1不等式成立，形成故障点；

所述步骤e中，诊断电气附件故障具体是指建立待诊断温度传感器的相关系数C_j(A_i)：

其中，x_oij为温度传感器正常工作时的标准参数值，折算为电压值后并作为标准特征值；e_ij为所监测的传感器参数工作正常时的波动范围上限，t_ij为所监测的温度传感器的极限偏差，α为修正系数；x_j为实时采集的温度传感器值；

则温度传感器j对目标模式A_i的基本概率分配为：

其中，N_c为目标模式数目，取N_c＝2；N是传感器总数，取N＝10；W_j是温度传感器的加权系数，取W_j＝1；对于不同模式下的系数α_j、β_j、R_j分别由式4-式6计算获得；

α_j＝max{C_j(A_j)} i＝1，2，…N_c 式4

结合发动机电气系统数据库，通过专家系统实现故障判读和健康管理，通过数据分析好处理得到故障模式F_p和m_j序列并存储到电气数据库中。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机电气系统在线故障诊断方法，其特征在于：所述电气附件包括转速传感器、温度传感器、振动传感器、角位移传感器、压力传感器、离子火焰探测器、金属屑末信号器、补氧点火装置、点火电嘴、喘振信号器、电磁阀和活门位移测量装置。

3.根据权利要求1所述的一种航空发动机电气系统在线故障诊断方法，其特征在于：所述步骤b中，标准数据库是指在发动机未开车时，采集静态模式下电气附件初始特征参数并记录到数据库里，结合发动机开车进行，在电气附件均正常时，将各类传感器动态特征值写入数据库，形成标准库。