基于MSPC的民机襟缝翼控制系统健康监测技术

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1、第４５卷第４期航空计算技术Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．４２０１５年７月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＪｕｌ．２０１５基于ＭＳＰＣ的民机襟／缝翼控制系统健康监测技术王伟达，王晓熠（上海飞机设计研究院飞控部，上海２０１２１０）摘要：提出了一种基于多变量统计过程控制的民用飞机襟／缝翼控制系统的健康监测技术。首先建立了襟／缝翼控制系统的模型，分析了系统性能降级的原因。将ＲｕｎｇｅｒＵ２方法作为监测技术的核心算法。选取了系统指令电流和气动载荷作为性能降级的特征变量，并区分了两个变量对性能降级的敏感度，然后得出了系统的正常运行模式和阈值。将实时数据与正常模式的差值和阈值进行比较

2、来判断系统是否降级。仿真结果表明，提出的方法优于其他的方法。关键词：襟／缝翼控制系统；健康监控；正常模式；多特征变量；敏感度中图分类号：Ｖ２６７文献标识码：Ａ文章编号：１６７１-６５４Ｘ（２０１５）０４-０１２７-０４AHealthMonitoringTechnologyBasedonMSPCforCivilianAircraftFlap／SlatControlSystemＷＡＮＧＷｅｉ-ｄａ，ＷＡＮＧＸｉａｏ-ｙｉ（FlightControlDepartment，ShanghaiAircraftDesignandResearchInstitute，Shanghai２００４３６，Chi

3、na）Abstract：ＡＭｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ-ｂａｓｅｄｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒａｆｌａｐ／ｓｌａｔｃｏｎ－ｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｃｉｖｉｌｉａｎａｉｒｃｒａｆｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎｄｆｏｒｆｌａｐ／ｓｌａｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ（ＦＳＣＳ）ｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｅｎｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＦＳＣＳｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＲｕｎｇｅｒＵ２ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｗａｓｕｓｅｄａｓｃｏｒｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆ

4、ｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｗｏｓｅｎｓｏｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｃｏｎｃｌｕｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃｏｍ－ｍａｎｄｃｕｒｒｅｎｔａｎｄａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄａｓｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｆｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｔｏｆａｉｌｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅ．Ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ-ｂａｓｅｄｓｙｓ－ｔｅｍ′ｓｏｐｅｒａｔｉｏｎｎｏｒｍａｌｐａｔｔｅｒｎａｎｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄｗｅｒｅｏｂｔａｉｎ

5、ｅｄ．Ｔｈｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｎｄａｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｃｏｌ－ｌｅｃｔｅｄｖａｒｉａｂｌｅｓａｎｄｎｏｒｍａｌｐａｔｔｅｒｎａｎｄｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｊｕｄｇｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍ′ｓａｂｎｏｒｍａｌｂｅｈａｖｉｏｒ．Ｔｈｅｅｘ－ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｐｒｏｄｕｃｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｍｐｒｏｖｅ－ｍｅｎｔｓｏｖｅｒｏｔｈｅｒａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．Keywords：ｆｌａｐ／ｓｌａｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；ｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｎｏｒ

6、ｍａｌｐａｔｔｅｒｎ；ｍｕｌｔｉ-ｆｅａｔｕｒｅｓｐａｒａｍｅｔｅｒ；Ｓｅｎｓｉ－ｔｉｖｅ引言些过程的正常、平稳运行以及产品质量，有必要从多变统计过程控制（ＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ，ＳＰＣ）是量的角度对过程进行监控。源于ＳＰＣ的多变量统计一种有效的质量改进方法。与传统的控制方法相比，过程控制（ＭｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ，经典ＳＰＣ不需要根据控制对象的精确数学模型来对ＭＳＰＣ）技术的出现，为实现多变量的过程监控提供了控制对象进行分析设计，而是利用样本的统计信息来一种更加有效的途径。ＭＳＰＣ考虑到变量之间的相关判断过

7、程状况，采取措施减少异常因素对过程的影响，性，因而能够更好地揭示、反映复杂生产过程的内在变［１］以提高过程的效能。经典ＳＰＣ主要用于单个变量化。国内外许多学者不断发展ＭＳＰＣ技术，应用ＭＳＰＣ的控制，无论是对中间变量还是对质量变量，其控制图解决复杂生产过程的控制和质量问题，在很多复杂的反映的是单个变量的信息。工业过程中获得了成功。目前工业过程的机理日趋复杂，而且往往还受到本文以国内某新型支线客机为应用背景，将众多随机因素的干扰和影响。这些工业过