智能bit航空综合系统故障诊断技术研究

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1、智能BIT航空综合系统故障诊断技术研究智能BIT航空综合系统故障诊断技术研究智能BIT航空综合系统故障诊断技术研究智能BIT航空综合系统故障诊断技术研究智能BIT航空综合系统故障诊断技术研究智能BIT航空综合系统故障诊断技术研究智能BIT航空综合系统故障诊断技术研究智能BIT航空综合系统故障诊断技术研究智能BIT航空综合系统故障诊断技术研究?自动化技术?智能BIT航空综合系统故障诊断技术研究史志波(中国民航大学航空自动化学院天津300300)[摘要】本文运用智能BIT技术对飞行器航空综合系统进行分析与建模设计,完成其故障因素与成因分析,结合多种基于知识库的故障诊断方法,运用模糊诊断

2、技术,针对航空发动机空中停车故障,建立及故障假设模型,通过选取故障成因与对应故障征兆隶属度矩阵模型.运用VB工具自行开发故障诊断软件并模拟实现其诊断过程.该故障诊断模拟软件设计具有可移植性和可扩展功能,具有实际应用价值,可为机务维修快速诊断提供技术平台与支持.[关键词]BIT航空综合系统故障征兆机务维修[中图分类号]O469[文献标识码】A[文章编号】1007-94l6(2010)07-0035-02当今,飞机的复杂程度和技术含量越来越高,伴随而来航空综合系统的设备的复杂性也越来越高.在军用飞机领域,在以美国为首的发达国家军事需求的强烈刺激下,发展出了一系列旨在提高设备系统可用性,

3、稳定性,易维护性以及在局部故障条件下的可恢复性等基础保障性能的技术.随之,民航客机领域在激烈的航空运输市场的竞争环境下,以提高自身经济效益为目标,也逐步把一些适用的军用技术在一定条件下转为民用.其中,提高飞机的可维护性是民用航空公司增收节支的重要和关键的环节之一.据资料显示…,民航飞机在整个生命周期内的维护保障费用,一般都要达到其购买费用的3～20倍,该维护保障费用在民用航空公司的总体成本构成中占有的份额甚至高达近2O%的营业额.在这种情况下,飞机维护成本能否有效控制也成为了用户在购买飞机时需要重点考虑的因素之一.在目前的技术条件下,飞机维护成本的降低主要受制于飞机的可维护性】.因

4、此,对一项便于测试诊断的技术的研究开发,不论是从减少维护成本的角度来看,还是从减轻维护人员工作负担,提高维护效率的角度来看都是很有意义的.1BIT技术与模糊诊断技术BIT(Build-inTest)就是指系统,设备内部提供的检测,隔离故障的自动检测能力.BIT故障诊断就是掌握被测对象的故障模式和特征参量,结合检测得到的系统状态信息,判断被测对象模式和特征参量,结合检测得到的系统状态信息,判断被铡对象是否处于故障状态,并找出故障部位和故障原因.BIT故障诊断出了应用传统的故障诊断理论和方法外,近年来智能古栈诊断领域的研究成果,大多数相关理论和技术也都可以应用与BIT的故障诊断.故障诊

5、断是通过研究故障与征兆之间的关系来判断设备状态.由于实际因素的复杂性,故障与征兆之问的关系很难用精确的数学模型来表示,随着某些故障状态模糊性的出现,就不能用”是否有故障”的简易诊断结果来表示,而要求给出故障产生的可能性及故障位置和程度如何.此类问题用模糊逻辑能较好地解决,这就产生了模糊故障诊断方法.其典型方法是模糊故障向量识刷法,诊断过程如图l所示.模糊故障诊断方法的过程是:1.根据经验,统计和试验数据,建立故障与征兆之间的模糊关系矩阵(隶属度矩阵).2.根据待诊断对象的现场测试数据,提取特征参数向量X.3.求取关系矩阵方程Y=XOR,得到待检状态的故障向量Y,再根据一定的判断准则

6、,如最大隶属原则,阀值原则或择近原则等,得到诊断结果.2航空综合系统故障诊断建模与分析2.1模糊故障诊断建模判诊解关系统计数据L—.一L—亮际数据fLJ方程定断原结Y=XOR一则论图1模糊故障诊断原理图(1)隶属函数与模糊集合.模糊子集A完全有其隶属函数所刻画.特别当(X)的值域仅取【0’-】闭区间的两端的值的情形下,A便退化为一个普通子集,隶属函数也就退化为一个特征函数.由此可见,普通集合时模糊集合的特殊情形而已,而模糊集合时普通集合概念的推广_3】.两个模糊子集的运算,实际上就是逐元对隶属度作相应的运算,运算规则如下:A=铮对Vx其中n是总的实验次数,事件证明,随着n的增大,.

7、(X)也会趋向闭区问的一个数,这个数就是隶属度.对于所有不同的x∈U,进行与上类似的模糊统计,即可得到与不同x*U应对的隶属度.某类故障有n个故障征兆,用n个征兆变量x.,x,,x,…x表示,以它们定义n维空间,成为征兆群空间,记为X每次故障,可能仅出现n个征兆中的几个凡出现的征兆,X;=1;不出现的征兆,X;=0.这样,每次故障的征兆群就可以用n维征兆群空间上的一个点来表示.它们对应于征兆群空间中的2个点.我们把这2个征兆群组成的集合成为征兆群论域,记作U:U={u