航空發(fā)動機(jī)振動監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、我國目前正在大力發(fā)展航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)，正處于航空發(fā)動機(jī)研制的關(guān)鍵時期，為了配合發(fā)動機(jī)的研制工作需要進(jìn)行大量的試車實(shí)驗(yàn)，但發(fā)動機(jī)的整機(jī)振動極大地增加了試車成本，導(dǎo)致航空發(fā)動機(jī)的研制工作受到影響，而我國并沒有先進(jìn)成熟的航空發(fā)動機(jī)振動監(jiān)測診斷系統(tǒng)可以為整機(jī)振動故障排除提供有效的技術(shù)支持。本文在這個背景下以雙轉(zhuǎn)子航空發(fā)動機(jī)為對象進(jìn)行了振動監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究。
　　本文首先對系統(tǒng)的需求進(jìn)行了深入地分析，在這個基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)做了

2、總體設(shè)計(jì)。針對雙轉(zhuǎn)子航空發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集程序，采集內(nèi)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生兩個鍵相信號分別觸發(fā)對應(yīng)振動測點(diǎn)的采樣。在采集的同時提取振動信號的指標(biāo)，并判斷是否需要報警，使用了組合報警的方法來保證報警有效性。同時本文對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲和管理的策略做了研究。
　　為了實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)振動故障的智能診斷，本系統(tǒng)使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)兩種故障診斷方法。在前期缺少數(shù)據(jù)樣本的情況下，在專家系統(tǒng)中添加常用的診斷規(guī)則，用專家系統(tǒng)初步實(shí)現(xiàn)故障診斷功

3、能。當(dāng)積累了足夠多的數(shù)據(jù)樣本后，用來訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和完善專家系統(tǒng)知識庫，實(shí)現(xiàn)對航空發(fā)動機(jī)振動故障的有效診斷。本系統(tǒng)中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊使用了基于鄰域粗糙集和并行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法來解決神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入向量選取困難的問題，同時本文使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對這種方法的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果顯示選擇合適的鄰域半徑和使用并行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以在優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的同時保證故障診斷的正確率。本系統(tǒng)中專家系統(tǒng)在故障診斷過程中可以進(jìn)行自學(xué)習(xí)，不斷完善診斷規(guī)則，最終對航空發(fā)動機(jī)振