[发明专利]一种用于喘振判断的压力信号滤波方法

说明书

本申请提供了一种用于喘振判断的压力信号滤波方法，所述方法包括：采集获取发动机高压压气机后的压力信号P；构建一限幅滤波模块，压力信号P通过限幅滤波模块得到压力信号P_LF；构建一脉冲滤波模块，压力信号P_LF通过脉冲滤波模块得到压力信号P_IF；构建一惯性滤波模块，压力信号P_IF通过惯性滤波模块得到压力信号P_F。本发明提出的方法通过幅滤波模块、脉冲滤波模块和惯性滤波模块组合的形式，能有效的实时识别出异常信号，抑制单周期和双周期的干扰，适用于喘振判断的压力信号滤波。

技术领域

本申请属于航空发动机控制技术领域，特别涉及一种用于喘振判断的压力信号滤波方法。

背景技术

喘振是航空发动机一种严重的失稳状态，轻则影响发动机的性能，重则会损伤发动机，危害飞行安全。因此在喘振即将出现或在喘振初期，准确的识别出喘振，进而采取相应的消喘措施，对于发动机的稳定控制十分必要的。

目前对于航空发动机喘振判断方法多以高压压气机出口压力信号为分析对象。喘振时，压力信号具有低频、高幅震荡的特点，而发动机处于噪声、高温、振动、电磁辐射等复杂环境下，压力信号在采集和传输过程中不可避免地被噪声信号干扰，使输出数据受到污染，偏离实际信号。因此若想准确的识别出作为判喘依据的异常压力数据，必须进行必要的滤波处理，以滤除噪声信号，还原实际信号。

滤波的方式分为模拟滤波和数字滤波两大类。模拟滤波是通过模拟滤波电路，仅允许特定频率范围的信号通过而阻止噪声信号通过实现的。模拟滤波电路要求清楚信号的正常频率范围以及噪声频率范围。而数字滤波是采用滤波算法，在数据采集的终端计算机进行信号处理。数字滤波灵活多变，既可实现与模拟滤波相似的功能，也可实现模拟滤波电路难以实现的特殊滤波需求。因此，在现代发动机中常采用数字滤波。

目前使用的数字滤波方法有限幅滤波、中值滤波、算术平均滤波、加权递推平均滤波、惯性滤波等方法。限幅滤波、中值滤波主要针对的是偶然出现的较大的脉冲干扰；算术平均滤波、加权递推平均滤波、惯性滤波则主要是抑制小幅度高频脉冲干扰。而在航空发动机机载压力信号处理上，由于计算量和计算能力的限制，较多的采用限幅滤波和惯性滤波，而限幅滤波和惯性滤波难以实时滤除随机出现的脉冲干扰，导致喘振判断逻辑容易误判。

发明内容

本申请的目的是提供了一种基于线段拟合在线识别间隙环节特征参数的方法及装置，以解决或减轻上述至少一个问题。

本申请提供了一种用于喘振判断的压力信号滤波方法，所述方法包括：

采集获取发动机高压压气机后的压力信号P；

构建一限幅滤波模块，压力信号P通过限幅滤波模块得到压力信号P_LF；

构建一脉冲滤波模块，压力信号P_LF通过脉冲滤波模块得到压力信号P_IF；

构建一惯性滤波模块，压力信号P_IF通过惯性滤波模块得到压力信号P_F。

进一步的，所述限幅滤波模块以采集压力值P_(k)为输入，通过第一惯性滤波、第一限幅滤波和第二惯性滤波计算压力信号当前周期的稳态值P_F2_(k)，通过第二限幅滤波滤除远超过稳态值的偶发大幅度干扰量。

进一步的，通过第一惯性滤波得到滤波处理后压力值P_F1_(k)的滤波过程为：

P_F1_(k)＝(1-a)*P_(k)+a*P_F1_(k-1)

式中，a为系数；角标k表示当前周期，角标k-1表示上一个周期。

进一步的，第一限幅滤波的滤波过程为：

当时，通过数据重构得到重构后压力值P_RF_(k)，重构方法如下：