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渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的信息融合軟件系統(tǒng)測(cè)試

介紹一種根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)效率與流量診斷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件及發(fā)動(dòng)機(jī)故障的診斷軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)由信息決策和信息融合兩部分組成。通過仿真證明了該系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

典型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)（如CMAPSS）包括風(fēng)扇、低壓壓縮機(jī)（LPC）、高壓壓縮機(jī)（HPC）、高壓渦輪（HPT）和低壓渦輪（LPT）5個(gè)部分。發(fā)動(dòng)機(jī)性能可用發(fā)動(dòng)機(jī)效率與流量表示，但這兩個(gè)參數(shù)無法直接測(cè)量，可通過風(fēng)扇出口壓力、溫度、LPC出口壓力等10個(gè)參數(shù)估算。

故障診斷架構(gòu)包括2部分：①運(yùn)用診斷處理程序并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)及部件效率及流量；②信息融合程序包括3個(gè)步驟，首先提取部件最低效率及流量值，然后利用模糊邏輯技術(shù)決策發(fā)動(dòng)機(jī)部件狀態(tài)，最后從發(fā)動(dòng)機(jī)層面進(jìn)行信息融合與最終故障決策。

信息決策子系統(tǒng)由5部分組成：風(fēng)扇模塊、LPC模塊、HPC模塊、HPT模塊和LPT模塊。各模塊利用模糊算法，經(jīng)過模糊化、模糊推理及逆模糊化分別診斷相應(yīng)模塊故障。信息融合子系統(tǒng)融合決策系統(tǒng)的5個(gè)輸出，并利用模糊算法產(chǎn)生單個(gè)結(jié)果，即發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。

開發(fā)并測(cè)試了集成信息決策和融合系統(tǒng)。利用模糊邏輯方法融合發(fā)動(dòng)機(jī)不同部件的診斷信息。基于發(fā)動(dòng)機(jī)部件參數(shù)，可診斷發(fā)動(dòng)機(jī)部件及整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。集成算法在Matlab環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確率可達(dá)到98.8%。

Tulha Hasan Al-Salah et al. Southeastcon, 2012 Proceedings of IEEE.

編譯：李偉