趙虹

摘 要：為提高飛機(jī)運(yùn)行安全，需要對(duì)飛機(jī)電氣系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析和故障診斷。及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的安全漏洞，并采取措施最大限度地降低設(shè)備運(yùn)行中的安全風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合飛機(jī)電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)，簡(jiǎn)要分析了飛機(jī)電氣系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)。

關(guān)鍵詞：飛機(jī);電氣系統(tǒng);故障診斷

為了提高飛機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，必須對(duì)飛機(jī)電氣系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷和分析。如果無法及時(shí)檢測(cè)和修復(fù)電氣系統(tǒng)故障，則飛機(jī)運(yùn)行時(shí)間的誤差范圍必須越來越大。為了提高故障診斷的效果，簡(jiǎn)要分析了這診斷技術(shù)，以提高飛機(jī)運(yùn)行中的安全性。

一、飛機(jī)電氣系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)

1.組成。飛機(jī)的電氣系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備。供電系統(tǒng)包括飛機(jī)電源系統(tǒng)與配電系統(tǒng)，電源系統(tǒng)與主要用來產(chǎn)生和調(diào)節(jié)電能。配電系統(tǒng)用于配電和管理電能。飛機(jī)供電系統(tǒng)的功能是可靠地供應(yīng)電氣設(shè)備，特別是與航空安全直接相關(guān)的重要電能設(shè)備。電氣設(shè)備主要包括飛行操作、電動(dòng)機(jī)械、照明信號(hào)、航空電子設(shè)備以及防冰加溫等系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)運(yùn)行效果決定了飛機(jī)運(yùn)行綜合質(zhì)量，要求供電系統(tǒng)能夠?yàn)橹匾秒娫O(shè)備提供所需電能。與地面供電系統(tǒng)相比，飛機(jī)供電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性要求更為嚴(yán)格，一般會(huì)選擇用余度技術(shù)、故障狀態(tài)下負(fù)載管理以及應(yīng)急電源等方法優(yōu)化。

2.特點(diǎn)。電源特點(diǎn)。飛機(jī)電源是供電系統(tǒng)的一部分。這是用于產(chǎn)生電能、調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換的一般名稱。它通常由主、二次、輔助、應(yīng)急及外部電源等組成。飛機(jī)的電流類型通常指主電源類型。配電特點(diǎn)。飛機(jī)配電系統(tǒng)是一種在飛機(jī)發(fā)電機(jī)和地面或應(yīng)急電源之間切換、傳輸、分配和控制能量的系統(tǒng)。其中包括：電纜、總線、配電板和器件組成。配電系統(tǒng)確保飛機(jī)所有部件可靠的電力傳輸和分配，管理各種電力負(fù)荷，保護(hù)電氣設(shè)備。不同電氣設(shè)備的重要性及其在不同飛行階段的功能各不相同。在行駛、起飛和著陸過程中，可以實(shí)施各種負(fù)荷管理系統(tǒng)。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，則必須更改管理模式。為了確保飛行中重要設(shè)備的可靠電源，在確定負(fù)載變化或緊急電源時(shí)必須考慮各種因素，負(fù)載管理分為手動(dòng)和自動(dòng)管理。根據(jù)安裝所需的電路電壓降（電氣設(shè)備電壓控制點(diǎn)與輸入電壓之間的差異），整個(gè)設(shè)備分為A、B、C類。

二、飛機(jī)電氣系統(tǒng)故障診斷技術(shù)分析

1.專家系統(tǒng)。是飛機(jī)電氣工程最常用的解決方法之一。許多計(jì)算機(jī)程序主要用于分析故障、識(shí)別故障類和解決問題。該診斷技術(shù)在專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可以解決各種問題，這些問題在實(shí)踐中效率很高，節(jié)省了各種應(yīng)用資源。

2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）是飛機(jī)電氣工程中最常見的故障診斷方法之一。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)以生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，由簡(jiǎn)單單元組成，這是一種巨大的非線性技術(shù)。手動(dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比其他故障診斷技術(shù)更實(shí)時(shí)、更方便。故障特征、依賴性和存儲(chǔ)容量可以達(dá)到故障診斷的目的。選擇此診斷方法可確保診斷時(shí)間和診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。

三、飛機(jī)電氣系統(tǒng)故障診斷分析

1.飛機(jī)故障分析。飛機(jī)某電氣故障，主要原因是發(fā)動(dòng)機(jī)電氣控制啟動(dòng)、氣動(dòng)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)集成電子控制。飛機(jī)的電氣控制嚴(yán)重影響了飛機(jī)的安全和穩(wěn)定。因此，應(yīng)通過高效的故障診斷技術(shù)來確定故障原因，并根據(jù)故障的類型和性能來確定操作，以最大限度地減少故障對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)的影響。

2.診斷故障方法。飛機(jī)電氣工程的技術(shù)故障診斷主要包括分析模型、信號(hào)處理和專門知識(shí)。如果故障分析項(xiàng)目可以建立數(shù)學(xué)模型，則必須選擇基于分析模型的方法來診斷和分析線性系統(tǒng)。但是，如果難以創(chuàng)建分析對(duì)象的數(shù)學(xué)計(jì)算模型，可以選擇比數(shù)學(xué)模型更難的信號(hào)處理方法?；谥R(shí)的方法不需要數(shù)學(xué)模型。分析大量診斷對(duì)象信息，根據(jù)專家知識(shí)確定故障類型，并提出解決策略。

四、專家系統(tǒng)診斷

1.系統(tǒng)設(shè)置。采用Dephi7.0編程語言的專家系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)故障診斷，從而實(shí)現(xiàn)了軟件的可視化開發(fā)平臺(tái)，具有穩(wěn)定的兼容性和易于使用的windows界面。此外，其自身的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)為ODBC和ADO數(shù)據(jù)對(duì)象技術(shù)提供了強(qiáng)大的控制支持，從而大大縮短了開發(fā)周期并減少了工作量，該系統(tǒng)極其可靠其設(shè)計(jì)是模塊化的，如圖1所示，主要由故障消息輸入系統(tǒng)、信息請(qǐng)求系統(tǒng)和幫助模塊組成。每個(gè)模塊的目標(biāo)和功能各不相同。主程序負(fù)責(zé)流程控制和用戶操作。故障信息輸入系統(tǒng)支持專業(yè)知識(shí)的建立和維護(hù)。故障信息模塊是一個(gè)理論系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的癥狀和法醫(yī)數(shù)據(jù)中的相關(guān)信息確定診斷結(jié)果。通過分析設(shè)備、型號(hào)、子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，還可以確定故障原因并有效地進(jìn)行診斷。

2.系統(tǒng)模塊。知識(shí)庫模塊。該系統(tǒng)的知識(shí)庫根據(jù)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的分類分為八個(gè)模塊和幾個(gè)小功能模塊。優(yōu)化生成規(guī)則的外觀。模塊單元方案生成器規(guī)則的方法。單元由多個(gè)規(guī)則組成，模塊由多個(gè)單元組成。最后，整個(gè)知識(shí)庫由多個(gè)模塊組成。飛機(jī)電氣設(shè)基于故障特征將知識(shí)分為確定性和不確定性知識(shí)。確定性知識(shí)可以根據(jù)表現(xiàn)直接故障的原因。故障原因不能通過確定性知識(shí)來確定，而只能通過故障設(shè)備的故障率來確定。推理系統(tǒng)。一般來說，我們可以使用基于規(guī)則的推理系統(tǒng)。前提條件和結(jié)論是相關(guān)的，可以從知識(shí)規(guī)則中的表達(dá)式中推導(dǎo)出來。飛機(jī)故障診斷中經(jīng)常采用前后兩種思路。根據(jù)數(shù)據(jù)庫查詢功能搜索知識(shí)庫，查找與電源系統(tǒng)故障匹配的規(guī)則。在包含更多規(guī)則的知識(shí)庫中，有許多組合會(huì)對(duì)診斷的有效性產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，有必要優(yōu)化法診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，合理劃分知識(shí)庫，縮小搜索范圍，重點(diǎn)關(guān)注診斷規(guī)則，提高診斷效率。

3.系統(tǒng)應(yīng)用效果。飛機(jī)電氣系統(tǒng)的專家故障診斷系統(tǒng)模塊主要包括編號(hào)、型號(hào)、飛機(jī)編號(hào)、故障時(shí)間、圖像、部件、顯示系統(tǒng)等。故障診斷子模塊完成故障信息的查詢和診斷，查詢?cè)\斷信息。專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在故障診斷方面具有豐富的知識(shí)，并且在實(shí)踐中非常高效可靠。

對(duì)飛機(jī)電氣進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)的故障診斷對(duì)于確保安全飛行、避免事故和物質(zhì)損害至關(guān)重要。故障檢測(cè)和診斷技術(shù)作為一個(gè)跨學(xué)科領(lǐng)域，自1960年代以來迅速發(fā)展起來。由于飛機(jī)電氣系統(tǒng)非線性癥狀和特點(diǎn)的復(fù)雜性，故障診斷和檢測(cè)變得更加復(fù)雜。復(fù)雜環(huán)境中現(xiàn)有系統(tǒng)的故障排除不能只使用一種理論或方法。隨著現(xiàn)代故障排除理論和方法的不斷發(fā)展和完善，需要使用多種方法對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。

參考文獻(xiàn)：

[1]李斌.電氣測(cè)試原理與方法西安[J]西北工業(yè)大學(xué)出版社.2020.