飞行器健康监控技术实验室方案及验证模型

发布时间：2017-03-27 01:12

  本文关键词：飞行器健康监控技术实验室方案及验证模型，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 健康监控技术是当前的研究热点，在民用结构如桥梁、高速路、电站、隧道等方面已有大量应用。将健康监控技术应用于飞行器(如飞机、直升机、航天飞机、飞船、卫星、运载火箭等)，对于提高飞行器的可靠性、安全性、经济性，减少维护成本，以及防止灾难事故的发生，，具有积极的意义。国外对飞行器健康监控技术非常重视，美国、俄罗斯、西欧、日本等主要航空航天技术大国都投入了大量人力物力进行研究应用，而相对而言国内相关研究还比较少，成熟的应用方案还没有。为了使我国在该领域迅速赶上国外先进水平，不仅需要以传感器技术的发展为基础，以及众多科技人员进行理论研究，还需要建立飞行器健康监控技术实验室，为各种研究方案提供一个可以进行验证的技术试验平台。 本文提出了一个飞行器健康监控技术实验室方案，主要特点是基于虚拟仪器技术，通过配备基本的硬件和开发各类信号处理、故障诊断、健康监控软件来构建实验室，从而可以快速、灵活、经济地开展各种相关研究。飞行器健康监控系统要求具备远程实时健康监控能力，并有良好的准确性、鲁棒性、自修复能力。它在总体上可以分为三个组成部分，即数据采集系统、数据通讯系统和数据处理系统。在本文第二章中，对数据采集系统的构成、设备的选用和相关技术进行了研究；对数据通讯系统进行研究后，提出了基于扩频通讯技术的远程无线数据传输方案；另外还对数据处理系统的信号处理系统和故障诊断系统进行了探讨，为进一步研究打下了基础。 为了验证本方案的可行性、通用性和先进性，在第三章利用航模飞机发动机燃油系统作为研究对象，给出了一个演示验证系统。主要特点在于：利用计算机技术，开发了虚拟压力、流量传感器来模拟燃油系统的实时状态数据；对信号的分析处理采用数字信号处理技术；提出了一种故障诊断方法——燃油系统状态因子诊断法，并进行了实验验证。结果表明，所提方案对于燃油系统的四种典型故障模式的检测诊断是有效的，健康监控是可以实现的。 最后对论文内容进行了总结，对实验室相关技术研究进行了展望。
【关键词】：虚拟仪器 健康监控 远程实时 实验室设计 虚拟传感器 系统状态因子 故障诊断
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：V216
【目录】：

• 摘要3-6
• 章节目录6-8
• 图形目录8-10
• 表格目录10-11
• 第一章 序论11-25
• 1.1 飞行器健康监控技术国内外研究现状11-19
• 1.1.1 国内外飞行器健康监控技术研究发展现状11-13
• 1.1.2 健康监控技术13-19
• 1.2 典型的飞行器健康监控系统19-21
• 1.2.1 美国空军的发动机健康监控系统19-20
• 1.2.2 美国RLV集成健康管理(IHM)系统20-21
• 1.3 实验室建设目的、意义和方案21-25
• 1.3.1 建立飞行器远程实时健康监控技术实验室的目的和意义21-22
• 1.3.2 基于虚拟仪器的实验室设计方案22-25
• 第二章 飞行器健康监控技术实验室设计25-43
• 2.1 飞行器远程实时健康监控技术实验室的总体架构25-28
• 2.1.1 飞行器远程实时健康监控系统的总体架构25-26
• 2.1.2 飞行器远程实时健康监控技术实验室的构建原理26-28
• 2.2 健康监控数据采集系统28-35
• 2.2.1 传感器的选用28-30
• 2.2.2 信号调理30-32
• 2.2.3 总线32
• 2.2.4 数据采集卡32-33
• 2.2.5 波形采集33-34
• 2.2.6 故障模拟计算机34-35
• 2.3 无线数据通讯系统35-38
• 2.3.1 无线传输方式35-36
• 2.3.2 扩频通信原理36
• 2.3.3 典型的扩频通信系统36-38
• 2.4 健康监控数据处理系统38-43
• 2.4.1 信号处理系统39-40
• 2.4.2 故障诊断系统40-43
• 第三章 飞行器健康监控技术实验室验证模型43-73
• 3.1 航模飞机燃油系统组成及工作原理43-48
• 3.1.1 航模飞机燃油系统的组成44-45
• 3.1.2 航模飞机燃油系统工作原理45-46
• 3.1.3 燃油系统故障模式和故障机理分析46-47
• 3.1.4 燃油系统检测参数的确定47-48
• 3.2 航模飞机健康监控系统48-49
• 3.3 健康监控系统的实现49-73
• 3.3.1 虚拟压力传感器50-56
• 3.3.2 虚拟流量传感器56-61
• 3.3.3 典型故障模式的虚拟实现61-64
• 3.3.4 信号分析与处理64-66
• 3.3.5 故障检测与故障诊断66-73
• 第四章 总结和展望73-75
• 参考资料75-79
• 致谢79-80

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 尹茂君;;基于测发数据链路的运载火箭故障诊断技术实现[J];科技传播;2011年12期

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中国博士学位论文全文数据库 前4条

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2 谢光军;液体火箭发动机涡轮泵实时故障检测技术及系统研究[D];国防科学技术大学;2006年

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  本文关键词：飞行器健康监控技术实验室方案及验证模型，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：269645