[发明专利]一种针栓式喷注器变推力发动机故障检测方法有效
| 申请号： | 201810178957.3 | 申请日： | 2018-03-05 |
| 公开（公告）号： | CN108506112B | 公开（公告）日： | 2019-11-22 |
| 发明（设计）人： | 吴建军;程玉强;刘洪刚;黄强;龚亮;朱晓彬;熊靖宇;张宇;李健;谭胜 | 申请（专利权）人： | 中国人民解放军国防科技大学 |
| 主分类号： | F02K9/96 | 分类号： | F02K9/96 |
| 代理公司： | 43225 长沙国科天河知识产权代理有限公司 | 代理人： | 董惠文<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
| 地址： | 410073 湖*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 针栓 变推力发动机 故障检测 喷注器 状态参数 位移量变化 燃烧室 正常工作状态 传感器检测 发动机故障 发动机状态 进出口压力 变化曲线 波动区间 测量参数 管路流量 过程故障 统计分析 位移量 涡轮泵 传感器 检测 室压 发动 分析 | ||
1.一种针栓式喷注器变推力发动机故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1确定针栓式喷注器变推力发动机故障检测的状态参数
针栓式喷注器变推力发动机的不同位置上安装有多种传感器，各传感器采集到的数据作为发动机故障检测的状态参数；
S2确定各个发动机状态参数随针栓式喷注器的针栓位移量变化的参数阈值
S201对处于正常工作状态的针栓式喷注器变推力发动机，对其一段时间内的发动机故障检测的状态参数X以及对应的针栓式喷注器其栓位移量w进行采样；在一针栓位移量w下，其对应的发动机状态参数能够表示为X(w)；
S202统计得到各个发动机状态参数在每一针栓位移量上的均值E[X(w)]和方差σ[X(w)]；
S203统计得到各个发动机状态参数随针栓位移量变化的参数阈值为[E[X(w)]-nσ[X(w)],E[X(w)]+nσ[X(w)]]，其中n为阈值带宽系数；
S3利用S2中得到的参数阈值对待进行故障检测的针栓式喷注器变推力发动机进行故障检测；
S301采集待检针栓式喷注器变推力发动机的状态参数X以及对应的针栓位移量w，得到由发动机状态参数X和针栓位移w组成的向量[X,w]；
S302对向量[X,w]中的每个参数逐一与S2中得到的参数阈值进行对比，若所有参数都处于参数阈值范围内，则判断发动机正常；如果存在M'个参数连续N'次超出参数阈值，则认为发动机故障，其中M'和N'为预先设定的阈值，均大于1。
2.根据权利要求1所述的针栓式喷注器变推力发动机故障检测方法，其特征在于，S1中将针栓式喷注器变推力发动机的燃烧室室压、涡轮泵转速、各组成管路的流量或/和各组成部件的进出口压力作为发动机故障检测的状态参数。
3.根据权利要求1所述的针栓式喷注器变推力发动机故障检测方法，其特征在于，S2中，对处于正常工作状态的针栓式喷注器变推力发动机，对其一段时间内的发动机故障检测的状态参数X以及对应的针栓位移量w进行采样，获得M个发动机状态参数的N个样本，按照下式统计各个发动机状态参数在每一针栓位移量上的均值E[X(w)]和方差σ[X(w)]：
其中，Xj(w)为针栓位移量为w时采集到的第j个样本，Xi(w)为针栓位移量为w时第i个传感器采集到的数据，E[Xi(w)]为第i个传感器所采集数据的均值，xij(w)表示针栓位移量为w时第i个传感器的第j个样本值，σ[Xi(w)]第i个传感器所采集数据的方差。
4.根据权利要求1所述的针栓式喷注器变推力发动机故障检测方法，其特征在于，阈值带宽系数n的取值区间为3～5。
5.根据权利要求1所述的针栓式喷注器变推力发动机故障检测方法，其特征在于，阈值带宽系数n的取值为3。
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