[发明专利]一种基于工况识别和谷本距离的变工况下航空发动机整机健康评估方法

摘要

一种基于工况识别和谷本距离的变工况下航空发动机整机健康评估方法，航空发动机工作在复杂多变的环境下，发动机在使用过程中变化的工况使得性能数据并不呈现出衰退趋势性，基于单模型的健康评估方法的评估结果不够准确。本发明提出一种基于工况识别和谷本距离的变工况下航空发动机整机健康评估方法，首先，识别航空发动机当前的工况状态；其次，根据识别出的工况选择对应的健康评估模型，对系统的健康状态进行评估；最后，将不同工况下健康指数合并得到变工况下的健康指数序列。本发明提出的方法可以免受工况变化的干扰，给出航空发动机真实的健康状态。

主权项

一种基于工况识别和谷本距离的变工况下航空发动机整机健康评估方法，其特征在于：包含如下步骤：第一步，识别航空发动机的运行工况：首先使用航空发动机训练集数据的飞行海拔高度、飞行速度、油门杆角度三个参数进行聚类分析，得到运行工况的聚类中心和聚类半径；然后计算当前状态的工况参数与各聚类中心的标准化欧式距离，辨识出系统当前所处的工况状态；第二步，基于谷本距离测度进行各个单工况下的健康状态评估：首先，得到航空发动机正常运行状态下的健康基准；然后，计算当前运行状态与健康基准之间的谷本距离；最后，将得到的谷本距离归一化为健康度CV值，用于量化系统的健康程度；第三步，整合不同健康评估模型的评估结果，获得健康度退化曲线：将不同工况下的评估结果按照原始的时间顺序整合为新的时间序列，得到系统的健康状态退化时间序列；该基于工况识别和谷本距离的变工况下航空发动机整机健康评估方法在工况辨识的基础上，使用多个综合谷本距离和归一化方法的健康评估模型分别评估不同工况下的系统健康状态，评估结果不受工况变化的干扰，更为客观准确；该基于工况识别和谷本距离的变工况下航空发动机整机健康评估方法中谷本距离既可以表征不同健康状态对应的特征向量之间的长度差异，也能表征健康特征向量之间的角度差异，其对健康特征差异的度量更加全面，更贴近客观实际，基于谷本距离的评估结果更为可信。