航空发动机故障诊断算法测试平台

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1、第42卷第2期2012年3月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．2Mar．2012航空发动机故障诊断算法测试平台冯健朋，郭迎清(西北工业大学动力与能源学院，陕西西安710072)摘要：在MATLAB／simulink环境下搭建航空发动机故障诊断算法测试平台。利用已有的民用大涵道比涡扇发动机非线性模型进行仿真得到航空发动机故障数据，数据既‘可以用于故障诊断算法的开发，也可以用于故障诊断算法的验证。对用户提供的故障诊断算法按照统一的评价标准进行分析，得出诊断算法优良性的量化值，使得不同结构、不同平台的诊断算法能直接

2、作出比较。通过故障诊断算法的诊断结果进行分析，得到的评价结果可全面反映故障诊断算法的性能。关键词：航空发动机；故障诊断算法；测试平台中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1671—654X(2012)02—0105-05AEvaluationPlatformBasedonAeroengineFaultDiagnosticAlgorithmFENGJian-peng，GUOYing—qing(SchoolofPowerandEnergy，Nonhwes据rnPolytechnicalUniversity，Xi7口凡710072，China)Abstract：

3、ThispaperdescribedaplatformthatCallevaluateaeroenginefaultdiagnosticalgorithm，whichisestablishedinMATLAB／Simulinkenvironment．Ahilghbypassratioturbofannonlinearenginemodelwasusedtosimulateen舀nefaultdata，whichcanbeusedforfaultdiagnosingandalgorithmsidentifying．Aquantizedperformancevalue

4、offaultdiagnosticalgorithmcouldbeobtainedaccordingaunificationstandard，whichenablesdifferentfaultdiagnosticalgorithmscanbecompareddirectly．Byevaluatingafaultalgorithm’Sdiagnosticassessment，theevaluationcanreflectthefaultalgorithm’Sperformance．Keywords：aeroengine；faultdiagnosticalgorit

5、hm；evaluationplatform引言航空发动机是一类高复杂的、可修复的多部件系统，在高温、高压、高转速、高负荷的苛刻条件下长时间反复T作⋯，其任何故障都威胁着飞机的安全，最常见也最严重的是发动机气路部件故障。因此航空发动机的气路部件故障诊断、隔离对飞机安全飞行起到重要的作用，准确及时地发现并隔离故障，能够避免一些重大的损失。近年来，关于航空发动机故障诊断的研究取得了很大进展，出现了很多不同结构、不同平台的故障诊断算法o2

6、。同时也存在一些问题旧J，比如算法开发阶段缺少原始故障数据，很难直接对不同算法的性能作出横向比较等。这些问题的出现已经阻碍了新的故障诊

7、断算法的研究和已有故障诊断研究成果的交流。传统的故障诊断软硬件仿真平台H。’只能起到验证算法的作用，而不能真正解决缺少故障数据以及诊断算法无法横向比较的问题。国外在这方面已经出现了相关研究旧。1，国内的研究重点还在算法开发及验证。本文在MATLAB／Simulink环境下建立了一种测试发动机气路诊断算法的公共平台，既满足技术开发者的数据要求以及用于设计与验证新算法的问题，又满足发动机系统综合者与使用者对直接开发与评估算法的实际工具要求。简而言之，针对不同的使用对象，开发了统一的测试平台。1平台总体结构图l和图2为航空发动机故障诊断算法测试平台的总体结构和运行流程。

8、该平台主要包括四个部分，第一部分是一组发动机模型仿真，程序多次运行该组发动机模型模拟多次飞行产生发动机故障数据；第二部分是算法设计者提供的故障诊断算法，诊断算法可以根据仿真产生的故障数据诊断出仿真发动机加入的故障；第三部分可以对诊断算法的诊断结果进行测试评价，通过对比诊断结果和发动机实际加入的故障信收稿日期：201l—12一12修订日期：2012—02—23基金项目：国家航夺推进技术验证计划基金项目资助作者简介：冯健朋(i987一)，男，陕西富平人，硕士研究生，主要研究方向为航空发动机故障诊断。航空计算技术第42卷第2期息得出故障诊断算法量化值；第四部分包含一些用

9、于画图分析