基于数据驱动的飞机电源系统故障识别

作     者：黄琨 

作者单位：中国民航大学 

学位级别：硕士

导师姓名：石旭东;赵继勇

授予年度：2021年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 

主      题：数据驱动 飞机电源系统 故障识别 失效模式及影响分析 长短期记忆网络 飞机维修管理 

摘      要：飞机电源系统作为飞机上全部用电设备的电能来源,出现故障若未能及时检测并有效处理,可能会导致相关联的负载设备失效或损坏,从而危及飞行安全。因此,对飞机电源系统进行故障识别相关研究具有重要意义。本文首先提出了基于模糊失效模式及影响分析法和逼近理想解排序法的飞机电源系统风险评价方法,以飞机电源系统典型部件整体驱动发电机为例进行故障的风险评价研究,得到各故障模式的风险水平,并与传统方法的评价结果作比较。然后搭建了基于数据驱动的飞机电源系统故障诊断模型,使用长短期记忆网络作为模型的基本网络结构,以飞机整体驱动发电机为例进行故障诊断研究,利用仿真模型采集故障仿真数据制作数据集,经多次训练确定理想的故障诊断模型,并部署在服务器上提供仿真数据的故障诊断服务。最后,基于上述研究成果开发了飞机电源系统维修管理平台,简要介绍了角色管理与权限管理、维修任务查询与任务执行、故障诊断与故障预警等主要功能模块的设计与实现,并对平台最终效果进行展示。本文的飞机电源系统故障风险评价模型能够更好表征飞机电源系统风险评价指标固有的模糊性,避免属性值微小变化导致故障风险水平排序发生改变。本文建立的飞机电源系统故障诊断模型不需要过多依赖专家的经验和直觉,一定程度上可以解决传统方法效率较低和通用性不好的问题,在现有实验条件和数据集下准确率达98.57%。本文开发的飞机电源系统维修管理平台集成了维修管理与故障诊断的相关功能,基本可以满足日常工作的需要,可以有效提升维修信息化应用水平。