【摘要】：飛機環(huán)境控制系統(tǒng)(ECS)作為機載設備的關鍵系統(tǒng)之一,在運行過程中不可避免地會出現(xiàn)各種故障,這些故障會造成設備運行異常,甚至會引發(fā)嚴重的事故。本文主要對適用于故障預測的飛機ECS數(shù)學建模方法進行了研究。首先,分析了國內(nèi)外相關文獻,了解了飛機ECS故障研究的發(fā)展歷程、概貌與趨勢,歸納總結出了飛機ECS故障研究的一般方法。其次,以某型飛機ECS系統(tǒng)為研究對象,分別建立了系統(tǒng)中各個主要部件(換熱器、壓氣機、渦輪、控制閥)的數(shù)學模型,并利用實驗數(shù)據(jù)對模型的準確性進行了驗證,獲得了計算精度滿足要求的各部件模型;根據(jù)系統(tǒng)中氣流流動的先后順序,將各個部件的數(shù)學模型綜合集成,建立了飛機ECS整體數(shù)學模型,作為進一步研究飛機ECS故障預測的基礎;分析了在初始條件下,系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)時各個部件的效率和出口參數(shù)的動態(tài)響應,同時,也研究了沖壓空氣質量流量、溫度和發(fā)動機引氣溫度對系統(tǒng)性能的影響,獲得了系統(tǒng)和各個部件健康狀態(tài)下的性能曲線。最后,基于所建立的飛機ECS整體模型,以換熱器結垢和渦輪性能衰減為例,建立了飛機ECS故障預測模型,得到了系統(tǒng)從正常狀態(tài)到產(chǎn)生故障的過程中各種參數(shù)的變化情況,獲得了系統(tǒng)和部件不同壽命下對應的性能曲線,通過對比健康狀態(tài)下的性能曲線,確定了壽命曲線不同位置對應的系統(tǒng)性能的偏離,建立了健康狀況、剩余壽命和故障與性能特性偏離之間的內(nèi)在關系。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V245.3
【圖文】：

圖 1.1 故障診斷預測系統(tǒng)的構成診斷系統(tǒng)的目的是試圖警告駕駛員或維修、后勤保障人員，飛即發(fā)生了故障。這種方法只有在故障發(fā)生時才能發(fā)出信號[17]。，它們出現(xiàn)在特定的環(huán)境條件下，而在其他條件下自動恢復正現(xiàn)故障不能復現(xiàn)和重測合格等情況，引起不正確的診斷，更重來，各國軍方和工業(yè)界廣泛重視飛機故障預測技術的研究，積發(fā)應用。在美國、歐洲等西方國家，該項技術已經(jīng)應用于各種，如 F35、陣風、P-8A、UCAV 無人機、UH-60“黑鷹”直升括健康狀態(tài)預報和剩余壽命預測[18]。健康狀態(tài)預報用于確定當過程中的哪一種健康狀態(tài)，即是健康（正常狀態(tài)）、亞健康（性能失效狀態(tài)）等。當部件或系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài)時，判斷是由下降，并且評價當前健康狀態(tài)偏離其正常狀態(tài)程度的大小。剩的當前健康狀態(tài)、歷史狀態(tài)等信息，采用合適的預報模型，確術一般借助人工智能推理機（如專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊邏輯

南京航空航天大學碩士學位論文選，共獲得 178 篇與飛機 ECS 故障有關的研究文獻，其中包括來自 篇和 EI 數(shù)據(jù)庫的英文文獻 29 篇。從研究時間、故障源、以及研究的分布情況，獲得了飛機 ECS 故障研究發(fā)展的研究現(xiàn)狀�，F(xiàn)了發(fā)表文獻的數(shù)量隨時間的分布情況，從中可以看出：在 1991 對于 ECS 故障問題的研究很少，檢索到的論文總數(shù) 9 篇，平均每年復雜飛機 ECS 故障研究的需求；2000 年至 2008 年的 9 年時間內(nèi)，每年有 2.5 篇論文被檢索到；文章數(shù)量在 2009 年突然增加，此后總機 ECS 故障的研究從 2009 年開始受到重視，逐漸成為研究的熱點

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 黃加陽;陳新霞;柏文華;馬小駿;;基于FF-SDG模型的飛機系統(tǒng)故障診斷方法研究[J];航空維修與工程;2015年07期

2 徐錦程;;A320飛機空調系統(tǒng)常見故障分析與處理措施[J];科技致富向導;2015年18期

3 趙鵬;蔡忠春;李曉明;;某型飛機環(huán)控系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)設計[J];航空維修與工程;2015年04期

4 毛海濤;潘華;;多機種一體化故障預測與健康管理技術應用研究[J];現(xiàn)代電子技術;2015年05期

5 官頌;葉青青;楊建忠;楊士斌;;基于FTA的座艙壓力控制系統(tǒng)安全性分析[J];中國民航大學學報;2014年06期

6 胡亮;;基于G2的飛機故障診斷系統(tǒng)應用研究[J];成組技術與生產(chǎn)現(xiàn)代化;2014年03期

7 邵文俊;;基于多源信息融合的模糊理論在引氣系統(tǒng)故障診斷中的應用[J];四川兵工學報;2014年04期

8 賀海鷗;張新鳳;;基于參數(shù)分析的波音777空調系統(tǒng)故障診斷[J];航空科學技術;2014年02期

9 何永勃;王麗哲;楊燕輝;;基于CBR的飛機引氣系統(tǒng)故障診斷案例庫構造[J];中國民航大學學報;2013年06期

10 何永勃;楊燕輝;;飛機引氣系統(tǒng)的建模與故障仿真[J];計算機應用與軟件;2013年10期

相關會議論文 前3條

1 沈萍;李艷軍;;擴展故障樹在飛機空調系統(tǒng)排故中的應用[A];2008年中國高校通信類院系學術研討會論文集（上冊）[C];2009年

2 葉思遠;蘇燕;左洪福;;基于SDG的民機空調系統(tǒng)故障診斷研究[A];2010年航空器適航與空中交通管理學術年會論文集[C];2010年

3 張亞琳;何亦征;;飛機故障診斷與維護系統(tǒng)的設計[A];大型飛機關鍵技術高層論壇暨中國航空學會2007年學術年會論文集[C];2007年

相關博士學位論文 前1條

1 曹文亮;基于符號有向圖的熱力系統(tǒng)故障診斷方法研究[D];華北電力大學（河北）;2006年

相關碩士學位論文 前10條

1 馬e

本文編號：2729129