[发明专利]一种基于性能参数的民机发动机起动系统健康监测方法

权利要求书

1.一种基于性能参数的民机发动机起动系统健康监测方法，其特征在于，包括：

S1、在飞机的某一特定工况下，选取发动机起动系统健康状态的性能参数和环境参数数据做为训练样本；

S2、根据航班实际运行环境参数和性能参数对训练样本进行特征值提取，并对提取的数据进行标准化，利用数据挖掘方法在训练样本中提取起动系统的性能参数基线模型；

S3、对待监测的民机发动机起动系统采集性能参数和环境参数数据，作为测试样本；

S4、计算测试样本的协方差矩阵；

S5、利用协方差矩阵，采用马氏距离技术计算测试样本和性能参数基线模型之间的相似度马氏距离，标记为健康指数；

S6、设置健康指数的阈值，若当前时刻的健康指数超过阈值，则报警；否则，循环执行S3-S6。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S1中，所述特定工况为：

发动机起动系统故障较多的地面起动阶段，包括从起动活门打开到发动机达到慢车状态这一过程。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述健康状态的性能参数和环境参数数据包括：发动机高压转子转速、发动机低压转子转速、发动机排气温度、起动活门状态、发动机总温、燃油流量、燃油计量活门开度、大气静温、大气压力、滑油温度、滑油压力。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S2中，所述特征值包括：发动机引气压力、点火时长、排气温度的平均上升梯度、EGT(Exhaust Gas Temperature排气温度)最大值、点火前的时长、点火后到空气活门关闭的时长、高压转子转速N2的最大加速度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S2中，所述性能参数基线模型为：

其中，为起动系统健康性能参数基线，即为若干个经过标准化后特征值的集合；为某一特征值的标准化结果；x_j(t_i)为第j个特征值在i时刻的数值，j为正整数，N为采样的次数，i＝1,2,…N。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S4中，所述协方差矩阵为：

其中表示两个样本X_k与X_l的协方差，n为X_k与X_l中所包含的变量数量，是样本X_k所有参数的均值，是样本X_l所有参数的均值，X_ik样本指X_k第i个变量的观测值，X_il指样本X_l的第i个变量的观测值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述S5中，所述健康指数为：

其中d为健康指数，X′表示测试样本，表示所述性能参数基线模型中的参数基线，S为所述协方差矩阵，M为所述测试样本的个数。