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中国民航大学学报 2007年第6期25卷 11-14页

作者：孙春林陈国焉中国民航大学航空工程学院天津300300

缺少状态监控的信息量是基于数学模型的航空发动机状态监控的主要困难。航空发动机状态监控亚定方程组缺少成熟可靠的求解算法。提出一种求解航空发动机状态监控亚定方程组的有效数字算法。此算法按实际工程应用所需的有效数字位数将解... 详细信息

缺少状态监控的信息量是基于数学模型的航空发动机状态监控的主要困难。航空发动机状态监控亚定方程组缺少成熟可靠的求解算法。提出一种求解航空发动机状态监控亚定方程组的有效数字算法。此算法按实际工程应用所需的有效数字位数将解空间离散化,再加上亚定方程组本身的物理背景约束,然后用求解整数规划问题的方法将亚定方程组求解出来。仿真结果表明此算法是有效的,且2或3位有效数字的仿真结果曲线拟合较好,能较好地满足实际工程应用的需要。

关键词：航空发动机状态监控亚定方程组有效数字

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航空发动机状态参数处理技术及其应用研究

航空发动机状态参数处理技术及其应用研究

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作者：彭云飞哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

为避免航空发动机的维修不足或维修过剩,国内各大航空公司已开始广泛采用视情维修方式,即依据在翼发动机的实际健康状态来制定发动机的维修策略。航空发动机状态监控是视情维修的基础,由于国内航空公司尚未掌握其关键技术——航空发动... 详细信息

为避免航空发动机的维修不足或维修过剩,国内各大航空公司已开始广泛采用视情维修方式,即依据在翼发动机的实际健康状态来制定发动机的维修策略。航空发动机状态监控是视情维修的基础,由于国内航空公司尚未掌握其关键技术——航空发动机状态参数处理技术,导致国内航空公司只能依赖于国外发动机生产厂家提供的发动机状态监控系统来监控发动机的健康状态。航空发动机状态参数处理技术主要包括三个方面:状态参数预处理、状态参数基线建模和状态参数趋势预测。航空发动机常年在高温、高压、高噪声环境下工作,导致状态参数数据不可避免地存在噪声,因此需对采集到的状态参数数据进行预处理之后才能用于发动机健康状态的分析、评价和预测。为准确分析和评价航空发动机的健康状态,需将状态参数数据与基线进行比较,而目前我国的航空公司尚没有一套实用性较强的自主基线库。对航空发动机状态参数变化趋势进行预测,可以提前掌握航空发动机的健康状态,从而结合租发、备发等情况制定合理的维修策略,而目前国内航空公司尚没有一套精度较高的状态参数趋势预测方法。为解决以上问题,本文对航空发动机状态参数处理技术展开研究。针对航空发动机状态参数数据的特点,提出了一种一次指数平滑法和拉依达准则相结合的数据预处理方法,实现了对状态参数数据的平滑去噪预处理。利用非线性回归分析方法对厂家监控系统的状态参数数据处理结果进行分析从而挖掘出隐藏于厂家监控系统中的基线模型。提出了一种基于过程神经网络的状态参数预测方法,为提高该方法的预测精度,提出了一种基于样条函数拟合和相空间重构理论的训练样本集构造方法。在上述理论研究的基础上,开发了一套航空发动机状态监控软件系统,以实现航空发动机状态监控的自主化、实时化、自动化和智能化,为制定科学合理的发动机维修策略提供技术和软件系统支持,进而在保证飞机飞行安全的前提下,最大程度地提高航空公司的经济效益和社会效益。该系统目前已在国航投入试用,可以为国内航空公司克服对国外航空发动机状态监控软件系统的依赖,建立自主航空发动机状态监控软件系统提供经验。

关键词：航空发动机状态监控数据预处理基线过程神经网络预测

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具有时变输入输出函数的反馈过程神经网络及应用

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控制与决策 2007年第1期22卷 91-94,99页

作者：丁刚钟诗胜哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

针对输入和输出均为时变函数或过程的实际系统建模和仿真问题,提出一种输入和输出均为时变函数的反馈过程神经网络模型.该模型的第1隐层对来自输入层的时变信号进行空间加权聚合和激励运算,并在将其输出传送至第2隐层的同时反馈至输入层... 详细信息

针对输入和输出均为时变函数或过程的实际系统建模和仿真问题,提出一种输入和输出均为时变函数的反馈过程神经网络模型.该模型的第1隐层对来自输入层的时变信号进行空间加权聚合和激励运算,并在将其输出传送至第2隐层的同时反馈至输入层;第2隐层完成对其时变输入的空间加权聚合、时间累积聚合和激励运算,并将其输出传送至输出层.给出了相应的学习算法,并以实例验证了该模型及其学习算法的有效性.

关键词：反馈过程神经网络时变函数航空发动机状态监控学习算法时间序列预测

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基于过程神经网络的时间序列预测及其应用研究

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控制与决策 2006年第9期21卷 1037-1041页

作者：丁刚钟诗胜哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

针对传统时间序列预测方法难以表达时间序列中时间累积效应的缺陷,提出一种基于过程神经网络的时间序列预测方法.就时间序列的短期预测和长期预测问题分别应用该方法建立了两种预测模型,并给出了相应的学习算法.以航空发动机状态监控中... 详细信息

针对传统时间序列预测方法难以表达时间序列中时间累积效应的缺陷,提出一种基于过程神经网络的时间序列预测方法.就时间序列的短期预测和长期预测问题分别应用该方法建立了两种预测模型,并给出了相应的学习算法.以航空发动机状态监控中滑油铁金属含量预测为例验证了两种预测模型及其学习算法的有效性,并得到了满意的结果.

关键词：时间序列预测过程神经网络航空发动机状态监控学习算法

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计及硬件损伤的航空发动机拆发预测方法及其应用研究

计及硬件损伤的航空发动机拆发预测方法及其应用研究

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作者：雷达哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

航空发动机是飞机的动力核心,其性能状态直接影响飞机的飞行安全,而其高昂的造价和维修费用则构成航空公司运营成本的一个重要组成部分。因此有必要对航空发动机拆发时间进行预测以制定合理的调度和维修计划,达到在保证安全飞行的基础... 详细信息

航空发动机是飞机的动力核心,其性能状态直接影响飞机的飞行安全,而其高昂的造价和维修费用则构成航空公司运营成本的一个重要组成部分。因此有必要对航空发动机拆发时间进行预测以制定合理的调度和维修计划,达到在保证安全飞行的基础上尽量降低运营成本的目的。本文研究了以转动件磨损及核心机损伤为代表的硬件损伤对航空发动机拆发时间的影响。首先分析反映航空发动机转动件磨损状况的滑油消耗率监控现状及其不足,提出通过对滑油消耗率预测以预警滑油消耗率超标的方法。滑油消耗率数据具有波动性大和时间累积的特点,而过程支持向量机由于引入了积分算子能够处理时间序列中的时间累积效应,可以较好地反映滑油消耗率数据的变化特点,因此本文建立了基于过程支持向量机的滑油消耗率预测模型,并通过样条插值增加样本点的方法来提高其预测精度,在此基础上给出了基于滑油消耗率的航空发动机在翼剩余寿命预测方法。其次,本文对航空发动机核心机常见硬件损伤类型及其形成原因进行了分析,由于航空发动机核心机应力环境复杂,其硬件损伤的形成和发展都带有很大的随机性,本文根据退化过程理论,采用幂律退化轨道对核心机硬件损伤数据进行拟合,建立基于孔探数据的航空发动机硬件损伤增长模型,在模型中引入随机参数以描述损伤发展的随机性,并进一步以平均剩余寿命作为航空发动机的可靠性指标,结合性能可靠性理论将该模型应用到航空发动机在翼剩余寿命预测中,并且给予了实例说明。除性能因素和时间因素之外,硬件损伤也是决定航空发动机是否可用的重要因素。因此,本文确立了包括性能、时间、硬件损伤三个影响在翼航空发动机拆发的关键因素,提出了一种基于关键因素的航空发动机短期拆发预测方法。在进一步分析航空发动机故障过程的基础上,建立基于威布尔过程的航空发动机故障过程模型以对航空发动机的长期拆发趋势进行分析,并引入航空发动机维修成本约束,提出了一种基于维修成本优化的航空发动机长期拆发预测方法,并通过实例对该方法进行了验证。最后,根据中国国际航空股份有限公司的实际需求,设计并开发了一套基于本文研究成果的航空发动机拆发预测系统,该系统已在中国国际航空股份有限公司试用。

关键词：航空发动机状态监控拆发预测滑油消耗率孔探数据维修成本

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航空发动机气路参数偏差值模型研究与应用

航空发动机气路参数偏差值模型研究与应用

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作者：陕振勇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

航空发动机是飞机的“心脏”，加强发动机状态监控不仅有利于提高飞机运输安全，而且还能减少发动机的维护成本。航空发动机状态监控技术很多，其中气路参数监控技术是很重要的监控技术。气路参数监控技术根据偏差值模型得到气路参数偏... 详细信息

航空发动机是飞机的“心脏”，加强发动机状态监控不仅有利于提高飞机运输安全，而且还能减少发动机的维护成本。航空发动机状态监控技术很多，其中气路参数监控技术是很重要的监控技术。气路参数监控技术根据偏差值模型得到气路参数偏差值，然后用偏差值的变化趋势来判断发动机的性能状态，根据偏差值预测以进行“预诊断”。显然，有必要研究发动机气路参数偏差值及其应用。为得到气路参数偏差值模型，可将气路参数偏差值模型分解成标准化模型、基线模型和补偿值模型三个部分。本文首先对发动机制造厂商的状态监控系统进行实验分析，获得标准化模型和基线模型的函数表达式。然后建立基于支持向量机的补偿值模型，用粒子群算法对支持向量机参数进行优化。最后，运用航空公司实际数据验证偏差值模型，应用表明模型误差很小，能够满足实际使用要求。发动机气路参数偏差值原始值的信噪比低，异常点多，且不易观察变化趋势。一般需要对偏差值进行异常点识别和平滑处理。论文首先建立了基于二次指数平滑法的异常点识别模型;然后给出了偏差值处理的评价指标，针对评价指标建立模型优化平滑系数和显著性水平参数，用粒子群算法解优化模型;最后运用该方法对发动机排气温度偏差值进行异常点识别与平滑处理。应用表明该方法具有较好的平滑效果。气路参数偏差值预测理论上是时间序列预测。为此论文首先研究了时变模糊推理系统的理论;然后建立时变模糊神经网络对推理系统的参数进行学习，给出了该网络结构的学习算法;最后利用Mackey-Glass混沌时间序列的预测验证了网络的预测精度，并用该网络对航空发动机排气温度偏差值进行预测。从中国国际航空股份有限公司的需求出发，完成状态监控系统的总体体系结构设计，系统采用6层结构。还完成了系统功能模型的设计，将系统划分为6个大的功能模块。此外还完成了系统的构架设计，将自动运行功能模块单独放在一个应用服务器上。该系统现在已经在国航上线运用，实际使用表明本系统能较好地完成发动机的状态监控，并且操作方便，能有效地提高航空公司的工作效率。

关键词：航空发动机状态监控气路参数偏差值时间序列平滑异常点识别时变模糊神经网络

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航空发动机综合监控管理系统应用研究

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航空工程进展 2018年第A1期9卷 159-163页

作者：周磊赵雪红何秀然北京航空工程技术研究中心北京100076

利用传统的纸质履历档案管理模式追溯发动机的全寿命使用信息十分困难。通过借鉴民航系统的先进经验，研制航空发动机地面综合监控管理系统，该系统集飞参处理、信息采集、信息管理于一体，有效为用户整合大量发动机数据，可为研究发动... 详细信息

利用传统的纸质履历档案管理模式追溯发动机的全寿命使用信息十分困难。通过借鉴民航系统的先进经验，研制航空发动机地面综合监控管理系统，该系统集飞参处理、信息采集、信息管理于一体，有效为用户整合大量发动机数据，可为研究发动机状态监控新方法、整机及关键部件寿命管理方法、发动机维修决策方法、大机群发动机大数据分析等提供可靠支撑。

关键词：航空发动机状态监控寿命管理维修决策大数据分析

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