[发明专利]一种航天动力故障诊断与健康评估方法及系统

权利要求书

1.一种航天动力故障诊断方法，其特征在于包括：

基于FME(C)A分析，得到动力系统故障模式集合以及测量参数集合；其中，故障模式集合包括通过FME(C)A分析得到的所有故障模式，测量参数集合包括任一动力系统已有可测量参数的集合；

基于多信号流图分析方法,建立航天动力系统故障模式与系统测量参数之间的关系，将可检测的动力系统参数划分为动力系统单一故障参数集合以及具有故障模糊度参数集合，并得到故障模式集合与参数集合的映射关系表；单一故障参数集合指的是参数集合中的任一参数都只与唯一的故障模式相对应,具有故障模糊度参数集合指的是参数集中的任一参数都有两个或者两个以上的故障模式相对应，故障模式集合与参数集合的映射关系表指的是故障模式集合中任一故障模式与参数集合中表征此故障参数的对应关系；

对于动力系统单一故障参数集合，采取遍历查询方法进行故障诊断；对于动力系统具有故障模糊度的参数集合，基于多信号流图建立故障诊断D矩阵模型，在TEAMS-RT诊断算法的基础上，采用D矩阵合并的方法进行动力系统故障诊断。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述对于动力系统单一故障参数集合，采取遍历查询方法进行故障诊断，主要包括：

(1)确定单一参数集中每个参数的包络范围；

(2)对单一故障参数集合中的参数进行归一化处理，将测量的参数数值与对应的包络范围进行比较，当参数在包络范围内，则用状态量“1”表示正常；如果测量的参数值在参数变化包诺范围之外，则用状态量“0”表示异常；将单一故障参数集合转变为动力系统健康状态特征集合；

(3)依据故障模式集合与单一参数集合的映射关系表，将参数集合中任一特征状态为“1”的参数映射到单一故障参数集，当单一故障模式集中某一故障映射的所有参数特征状态均为“1”时，则表示此故障发生，当某一故障映射的所有参数中,任一参数的特征状态为“0”时，则表示此故障未发生；

(4)在下一个采样周期内，进入下一次故障诊断，重复步骤(2)～(4)，直至故障诊断结束。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对于动力系统具有故障模糊度的参数集合，基于多信号流图建立故障诊断D矩阵模型，模型建立方法包括：

(1)建立两唯D_m×n阶矩阵诊断模型框架；将故障模式集合a_m中不包含单一故障参数集合映射的故障模式作为D_m×n矩阵横列的表头，分别为故障模式1、故障模式2……故障模式m；将具有故障模糊度参数集合b_n的每一个参数作为D_m×n矩阵纵列的表头，分别为测量参数1、测量参数2……测量参数n；横列与纵列元素共同组成D_m×n阶故障诊断矩阵框架；

(2)将D_m×n中的任一元素D_ij元素进行归一化处理，得到D_m×n故障诊断矩阵；依据故障模式集合与参数集合映射关系表，当故障模式j发生时，能被测点i所检测到，也就是故障模式j能被测量参数i所表征时，则D_m×n中对应的D_ij元素则被置为“1”；如当故障模式j发生时，不能被测点i所检测到，也就是故障模式j不能被测量参数i所表征时，则D_m×n中对应的D_ij元素则被置为“0”；依此将所有故障模式与所有测点之间的表征关系进行归一化处理，得到由状态特征值0和1组成的D_m×n故障诊断矩阵，即故障诊断D矩阵模型。