极限学习机在航空发动机气路故障诊断中的应用

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1、申请上海交通大学硕士学位论文极限学习机在航空发动机气路故障诊断中的应用学校：上海交通大学专业：控制科学与工程班级：B1203293学号：1120329078硕士生：林敏导师：屈卫东副教授上海交通大学电子信息与电气工程学院2015年1月Master’sDegreeDissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityApplicationofExtremeLearningMachineinaero-engineGasPathFaultDiagnosisUniversit

2、y:ShanghaiJiaoTongUniversitySpecialty:ControlScienceandEngineeringAuthor:LinMinAdvisor:A.P.QuWeidongSchoolofElectronicsandElectricEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityJanuary,2015上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文

3、被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本学位论文属于（请在以上方框内打“√”）上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法

4、律结果由本人承担。I上海交通大学硕士学位论文摘要极限学习机在航空发动机气路故障诊断中的应用摘要航空发动机是飞机的心脏，其稳定性直接关系到航空飞行的安全。若航空发动机发生重大故障，轻则影响飞行计划，重则机毁人亡。传统的航空发动机维护需要进行定期检修，这要将要耗费较大的人力物力，因而有必要对航空发动机进行故障诊断，在航空发动机发生故障的初期阶段发现故障部件，及时进行维修或更换。气路部件故障是航空发动机的主要故障，本文主要研究航空发动机气路部件故障。本文主要做了如下工作：1)设计了航空发动机气路部件故障诊断系统和传感

5、器故障诊断系统。2)运用航空发动机气路单一部件故障数据，通过多种故障诊断算法相比较，将核函数与极限学习机相结合，提出了一种基于核极限学习机（KELM）的航空发动机故障诊断算法。3)通过气路部件复合故障数据、添加干扰信号以及航空发动机真实试车数据的验证，进一步肯定了基于核极限学习机（KELM）的航空发动机故障诊断算法的有效性。4)对航空发动机传感器故障进行仿真，并运用KPCA+KELM算法对其进行故障诊断，将核极限学习机（KELM）应用到传感器故障诊断中。5)设计了应用核极限学习机（KELM）算法的传感器故障与航

6、空发动机气路故障区分方案。实验结果表明，将基于核极限学习机（KELM）的故障诊断算法应用到航空发动机气路部件故障诊断和传感器故障诊断中，故障诊断准确率高，实时性好，能够很好的满足工程实际的要求。关键词：气路故障，传感器故障，故障诊断，极限学习机，核极限学习机I上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTApplicationofExtremeLearningMachineinaero-engineGasPathFaultDiagnosisABSTRACTAero-engineistheheartoftheaircr

7、aft,thestabilityofaero-engineisdirectlyrelatedtothesafetyofflight.Ifthereisabigfaulthappentotheaero-engine,itwillcausegreatlosses.Aero-engineneedregularperiodicmaintenancebefore,itwilluselotsofmanpowerandmaterialresources.Thusitisnecessarytohaveafaultdiagnos

8、istoaero-engine.Foundfaultypartsintheearlystagesoftheaero-enginefailuretohavearepairorreplacementintime.Gaspathcomponentfailureisthemainfaultofaero-engine,wemainlystudytheaero-enginegaspathcompo