航空发动机故障诊断装置硬件在环实时仿真平台

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1、第43卷第3期航空发动机Vol.43No.32017年6月AeroengineJun.2017航空发动机故障诊断装置硬件在环实时仿真平台吕升，郭迎清，孙浩（西北工业大学动力与能源学院，西安710129）摘要：硬件在环仿真是将算法由理论转为实际应用的重要步骤，而针对航空发动机故障诊断算法的硬件在回路仿真平台的研制目前还处于初级阶段。基于已有的民用大涵道比涡扇发动机非线性模型，利用基于xPC的自动代码生成技术，搭建了基于工控机与DSP的故障诊断装置硬件在回路实时仿真系统，并对平台的性能参数、使用流程进行了说明。提出了1种故障诊断算法并进行了硬件在回路验证。针对

2、搭建的平台，提出1种故障诊断算法的评价标准。关键词：DSP；故障诊断算法；硬件在环实时仿真；自动代码生成；评价标准中图分类号：V263.6文献标识码：Adoi：10.13477/j.cnki.aeroengine.2017.03.009Hardware-in-the-loopReal-timeSimulationPlatformofEngineFaultDiagnosisDeviceLYUSheng袁GUOYing-qing袁SUNHao渊SchoolofPowerandEnergy,NorthwesternPolytechnicalUniversity,

3、Xi'an710129,China冤Abstract:Hardware-in-the-loopsimulationisanimportantsteptoturnthealgorithmfromtheorytopractical,thedevelopmentofhardware-in-loopsimulationplatformforaeroenginefaultdiagnosisalgorithmisintheprimarystagenow.Basedontheexistednonlinearmodelofcivilhighbypassratioturbo

4、fanengine,thexPC-basedautomaticcodegenerationtechnologywasusedtobuildahardware-in-the-loopreal-timesimulationsystemofenginefaultdiagnosisdevicebasedonIPCandDSPhardware,theperformanceparametersofplatformandtheoperationprocessweredescribed.Afaultdiagnosisalgorithmwasproposedandtheha

5、rdware-in-loopverificationwascarriedout.Anevaluationcriterionoffaultdiagnosisalgorithmbasedontheplatformwasputforward.Keywords:DSP曰faultdiagnosisalgorithm曰hardware-in-the-loopreal-timesimulation曰automaticcodegeneration曰evaluationcriterion测试，从而节省发动机整套系统实物试验的高昂经0引言费，缩短故障诊断装置研发的周期，实现

6、发动机的视作为整个飞机中的核心部件，航空发动机是1个情维修。强非线性、结构复杂的多部件系统，在高温、高压、高国内外针对故障诊断算法的硬件在回路仿真系[1]功率、高转速等多种苛刻条件下长时间反复工作，发[3]统的研制已经取得了显著成果，开发了不少通用的、生任何故障都会对飞机造成严重的威胁，因此对发动以发动机为控制对象的快速原型化的仿真平台，有效机及时进行准确无误的故障诊断，无论对于飞行安地解决了控制系统算法从数字仿真到半物理仿真的全，还是提高经济效益，都具有重大意义。近年来，出无缝转换。李睿等[4]针对军用发动机的传感器故障，提[2]现了多种类型的故障诊断算

7、法。硬件在回路仿真是出了诊断仿真平台的总体设计方案，利用自动代码生对算法进行试验的1种新的手段，是将故障诊断算法成技术、S函数的驱动模块技术，初步实现了故障诊由理论推向实际的重要步骤。构建故障诊断装置硬件断平台的功能；郭迎清等[5]结合快速原型方法构建了在回路仿真系统，可模拟发动机在真实工况下故障诊民用涡扇发动机的在线诊断系统硬件实时仿真平台，断装置的工作情况，对故障诊断算法进行全系统综合该仿真平台针对的对象具有普遍性和实用价值，但采收稿日期：2016-11-01基金项目：航空动力基础研究项目资助作者简介：吕升（1992），男，在读硕士研究生，主要研究方向

8、为航空发动机故障诊断及健康管理；E-mail：2011301770