基于小波变换和神经网络的直升机旋翼不平衡故障诊断方法

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1、第49卷第2期2017年4月南京航JournalofNanjingDOI：10．16356／j．1005—2615．2017．02．010空航天大学学报UniversityofAeronautics&AstronauticsV01．49No．2Apr．2017基于小波变换和神经网络的直升机旋翼不平衡故障诊断方法徐永勤高亚东李清龙(南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京，210016)摘要：依据直升机旋翼不平衡故障空间与多点机体振动空间存在一对一映射关系的理论，采用某旋翼试验台设置桨距不

2、平衡、质量不平衡以及后缘调整片不平衡的方法获取试验数据。利用小渡变换和神经网络处理直升机机体振动信号，并对直升机旋翼单故障和复合故障进行诊断。最终实现了一种利用小波变换处理机体振动信号诊断旋翼不平衡故障的方法。关键词：直升机；旋翼；故障诊断；小波变换；神经网络中图分类号：V212．4；V214．3；V219文献标志码：A文章编号：1005—2615(2017)02一0212一07ImbalanceFaultDiagnOsisofHelicopterROtOrBasedOnWaveletTransfor

3、mandNeutralNetwOrkXUYb咒gqi诧，GAOyado”g，LJQingZo竹g(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechanics，NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Accordingtothetheorythatthereisaninjectionoftherotorimbalance

4、faultspaceintorotorinducedfuselagevibrationspace，theexperimentaldataareobtainedthroughtheimbalancesettingsofmassandaerodynamicparameters(pitchandtrimtab)onahelicopterrotortestrig．Basedonwavelettransformandneuralnetwork，thediagnosisofhelicopterrotorsingl

5、eandcompoundimbalancefaultsiscarriedoutbyusingthefuselagevibrationsignal．Themethodisgivenfordiagnosingrotorimbalancefaultbyprocessingfuselagevibrationsignalwithwavelettransform．Keywords：helicopter；rotor；faultdiagnosis；wavelettransform；neuralnetwork旋翼是直升

6、机的主要振源，桨叶质量不平衡、桨距不平衡和后缘调整片不平衡是引起直升机机体振动的常见原因，而在直升机的使用过程中，旋翼平衡的调节是一项耗时耗资比较大的工作，目前直升机常用的调锥调平衡通过测量桨尖轨迹和机体振动的1n分量来实现质量不平衡和桨距不平衡的校正。但是从旋翼不平衡故障空间到桨尖轨迹和机体振动10分量空间不满足一一映射的关系，桨尖轨迹正常的旋翼不一定就是平衡的[1]。由于现代直升机机体加装了越来越多的各种传感器基金项目：航空科学基金(20145752036)资助项目。收稿日期：2016一12—15

7、；修订日期：2017—03一01通信作者：高亚东，男，副教授，E—man：gydae@nuaa．edu．cn。可用于机体状态监测，其中就包括各个位置的振动传感器用于监测机体振动水平[24]，根据直升机旋翼不平衡故障空间与多点机体振动频谱幅值空间存在一对一映射关系的理论，可利用机身振动传感器采集的振动数据通过小波变换和神经网络来预测3种不平衡故障，此项方法应用于直升机的状态监测与故障诊断系统，将更加便捷地在地面维护中判断故障问题，并能够在飞行过程中对直升机旋翼的平衡状态进行监测。国内外直升机旋翼故障诊断

8、方面已有很多研引用格式：徐永勤，高亚东，李清龙．基于小波变换和神经网络的直升机旋翼不平衡故障诊断方法[J]．南京航空航天大学学报，2017，49(2)：212—218．XUYongqin，GaoYadong，LiQinglong．Helicopterrotorimbalancefaultdiagnosisbasedonwavelettransformandneutralnetwork[J]．JournalofNanjinguniversityofAero