发动机控制系统传感器与执行机构故障诊断

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1、西北工业大学硕士学位论文摘要摘要故障诊断和隔离技术在提高飞机推进系统安全性和可靠性方面起到决定性作用，然而，要达到高水平的故障诊断、隔离仍然是目Ii{『研究的难点。针对此问题本文研究了航空发动机控制系统传感器、执行机构故障诊断隔离技术。首先采用拟合法在某型发动机非线性模型动态小偏离响应的基础上，得出相应状态的发动机线性状态空间模型。其次，采用一组卡尔曼滤波器对传感器故障进行诊断、隔离。此方法采用了多个卡尔曼滤波器，每个滤波器检测某个特定传感器。为了节省故障诊断时间，在对滤波残差处理的方面进行了改进，采用修正的序列概率比方法较加权二乘和方法在诊断时间上有所提高。最后，采用基于Doyle

2、—stcin条件下的卡尔曼滤波器也就是鲁棒卡尔曼滤波器来区分传感器、执行机构故障。利用鲁棒卡尔曼滤波器对执行机构故障不敏感，而对传感器故障敏感的特性进行区分。·针对本论文所设计的故障诊断方法，并基于某型发动机进行仿真，仿真结果表明采用一组卡尔曼滤波器可以及时、准确的检测出发生故障的传感器；采用鲁棒卡尔曼滤波器可以成功的区分出是传感器发生故障还是执行机构发生故障。关键词：航空推进系统卡尔曼滤波器故障诊断隔离传感器执行机构鲁棒卡尔曼滤波器西北工业大学硕士学位论文ABSTRACTF训tdetectionandi∞l撕on109icplaysacnlcialroalilleIlch锄cing

3、tlle鼢f-etyaIldrcliabilityoftlleairc阳最propulsionsy蛐m塔．However，achieVil玛theFDItaskwitllllighreliabil崎isachalleIlgingproblem．Fort11ispuIpose，the印proachestodetectaIldiSolateseIlsor／actIlatorf．aultofai：rcfaftengilleisproposed．Firs廿y，b勰edontlleresp(m∞ofthc锄aUperturbillgofmenonlinearaeroenginemodel，th

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7、howthatabankofKa】maIloffiltersc觚cLetect觚disolatesensor伽ltfhstandaccurately，andl强Tcallsuccessmlisolate∞nsororactIlatorfault．Keywords：AircI心ProplllsionSystem；Kalmanfilter；FaultDetection锄dIsolation；Sensor：Actuator；RobustKalmaIlfilter