[发明专利]一种航空发动机故障模拟系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机故障模拟系统，包括：故障模拟控制器，包括发动机模型模块和传感器模型模块，发动机模型模块将接收的发动机模型控制指令进行模型计算，输出发动机运行状态信号至所述故障注入机箱；所述传感器模型模块将接收的传感器故障配置指令进行模型计算，输出传感器故障配置信号至所述故障模拟接口适配器；故障模拟接口适配器于将接收的传感器故障配置信号进行信号转换，转换为传感器故障模拟信号，并发送至所述故障注入机箱；故障注入机箱根据接收到的所述发动机运行状态信号和传感器故障模拟信号，以及接收到的电气故障配置信号，对发动机故障进行模拟。通过本发明提供真实的航空发动机故障环境。

技术领域

本发明涉及航空发动机健康管理及故障监测技术领域，尤其涉及一种航空发动机故障模拟系统及控制方法。

背景技术

航空发动机工作在高温、高速、强振动、宽飞行包线等恶劣环境下，发动机的工作状态经常变换，对安全性与可靠性要求极高。采用航空发动机健康管理及故障监视技术是提高发动机使用安全性、减小灾难性故障概率以及控制使用维护成本的有效途径。目前国内外都在积极研究航空发动机故障诊断系统，来判断航空发动机在运行过程中各部件是否正常运转。故障诊断系统需要提供发动机故障环境，验证故障诊断系统的有效性。本发明中的故障模拟系统正是为航空发动机故障系统提供真实的故障环境，从而能够提高故障诊断系统的有效性。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种航空发动机故障模拟系统及控制方法，通过配置传感器故障信号，并能够提供传感器故障模拟信号，提供真实的航空发动机故障环境。

为实现上述目的，本发明提供了一种航空发动机故障模拟系统，所述系统包括故障模拟控制器、故障模拟接口适配器和故障注入机箱；

所述故障模拟控制器，包括发动机模型模块和传感器模型模块，其中，

所述发动机模型模块，用于将接收的发动机模型控制指令进行模型计算，输出发动机运行状态信号至所述故障注入机箱；

所述传感器模型模块，用于将接收的传感器故障配置指令进行模型计算，输出传感器故障配置信号至所述故障模拟接口适配器；

所述故障模拟接口适配器，用于将接收的传感器故障配置信号进行信号转换，转换为传感器故障模拟信号，并发送至所述故障注入机箱；

所述故障注入机箱，用于根据接收到的所述发动机运行状态信号和传感器故障模拟信号，以及接收到的电气故障配置信号，对发动机故障进行模拟。

优选的，所述航空发动机故障模拟系统还包括故障模拟管理模块，所述故障模拟管理模块包括：

发动机数字控制监控单元，输出控制指令至所述发动机模型模块，并监控发动机模型模块运行参数，动态显示所述发动机模型模块模拟的发动机运行状态，所述参数包括发动机的进口总温、进口总压、进口流量，压气机的进口总温和总压，以及燃烧室出口总温和低压涡轮出口流量；

传感器故障配置单元，接收用户输入的传感器的特性故障配置信息，并输出传感器的故障配置指令至所述传感器模型模块，所述特性故障配置包括传感器信号配置、斜率配置和极值配置；

通道配置单元，对所述故障模拟接口适配器中的每一个模块进行通道特性配置；

电气故障配置单元，对发动机传感器进行电气故障配置，并将电气故障配置信号发送至所述故障注入机箱，所述电气故障包括通路、断路、前短路和后短路。

优选的，所述传感器模型模块包括：

压阻式压力传感器模型单元，根据所述特性故障配置信息，计算并输出压力故障配置信号至所述故障模拟接口适配器；

温度传感器模型单元，根据所述特性故障配置信息，计算并输出温度故障配置信号至所述故障模拟接口适配器；