飛機(jī)發(fā)動機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)智能故障診斷分析

陳世添

摘 要 本文推出采用EMD小波閾值降噪和主元分析有效融合的方式，由此對發(fā)動機(jī)本身氣路系統(tǒng)故障診斷展開進(jìn)一步研究。通過實際采集的飛機(jī)氣路參量數(shù)據(jù)，采取經(jīng)驗?zāi)B(tài)進(jìn)行分解，具體對發(fā)動機(jī)氣路系統(tǒng)的各參量信號進(jìn)行EMD分解，然后采取相應(yīng)的軟閾值函數(shù)來實施降噪處理，并重構(gòu)其信號結(jié)構(gòu)，最終由此獲得飛機(jī)發(fā)動機(jī)氣路運(yùn)行的有效數(shù)據(jù)。此項研究具有顯著的實際應(yīng)用價值、極為廣闊的未來發(fā)展及運(yùn)用空間。

關(guān)鍵詞 飛機(jī)發(fā)動機(jī)；關(guān)鍵系統(tǒng)；故障診斷；智能

中圖分類號 V2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）16-0034-01

發(fā)動機(jī)屬于飛機(jī)運(yùn)行的心臟部位，一般飛機(jī)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行正常性，直接影響著飛機(jī)的安全飛行。美國ATA航空運(yùn)輸協(xié)會有統(tǒng)計記載，主要提取其中近5年所記錄的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)所記錄5年內(nèi)發(fā)生的飛機(jī)故障次數(shù)頻率不高，而直接因為飛機(jī)發(fā)動機(jī)氣路部件所致的飛機(jī)故障情況，其產(chǎn)生率高達(dá)21%的比例。因此由于飛機(jī)發(fā)動機(jī)氣路系統(tǒng)所致的相應(yīng)故障現(xiàn)象，在整體的發(fā)動機(jī)故障當(dāng)中所占比例明顯偏高[1]。

1 飛機(jī)發(fā)動機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析及處理

針對飛機(jī)發(fā)動機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析與處理，具體是采取EMD的方式來進(jìn)行。這種方式也被成為經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法，其原理主要是基于信號局部特征下對信號實施分解的有效方式，其特點(diǎn)就是在處理信號方面，具備非常顯著的分解能力，能夠?qū)崿F(xiàn)對所獲取信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換和分解同時，達(dá)到其有效信息數(shù)據(jù)獲取的目標(biāo)。但是其本身所實施推廣的小波閾值降噪方式，其原理主要是在小波域?qū)崿F(xiàn)信號變換，通過對噪聲的小波變換達(dá)到分離的效果，然后在此基礎(chǔ)上通過小波變換來不斷的消除其噪音，最終達(dá)到降噪效果。所以，上述兩種系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的方法均屬于當(dāng)前運(yùn)用效果較為良好的信號處理方式。文章針對兩者實施進(jìn)一步的分析與研究，在兩種方式的有效結(jié)合基礎(chǔ)上，推出在經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解基礎(chǔ)上所實施的數(shù)據(jù)預(yù)處理方式[2]。這種方式不但能夠在EMD實施數(shù)據(jù)分解時實現(xiàn)對信號的平穩(wěn)化處理，同時還將在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生多種尺度特異性明顯的征模函數(shù)值，并且該征模函數(shù)值本身具備相應(yīng)的小波閾值降噪的效果及特征。文章以飛機(jī)發(fā)動機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)中的氣路系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，并在此基礎(chǔ)上選擇發(fā)動機(jī)內(nèi)氣路系統(tǒng)性能狀態(tài)的多個參數(shù)指向值進(jìn)行相應(yīng)的降噪處理操作，具體的降噪過程可劃分為4個步驟：1）EMD分解原始信號，由此獲取各個IMF的分量數(shù)據(jù)。2）針對所有的IMF分量選擇某種閾值的確定準(zhǔn)則，并在此基礎(chǔ)上預(yù)估各個分量的閾值。3）選取其中某個閾值函數(shù)，并充分結(jié)合其中各個分量的閾值預(yù)估值來實施計算降噪操作，最終由此獲取到各個IMF的分量數(shù)值。4）將降噪后的IMF分量進(jìn)行信號重構(gòu)，最終所獲得的信號就是降噪后的所得信號。endprint