航空发动机转速传感器失效模式研究
发布时间：2020-12-09 02:51
转速传感器失效模式是航空发动机适航审定的一项重要内容。目前,国内外对发动机传感器失效模式的研究主要集中于传感器探针内部部件或是调理电路的优化设计。作为航空测速系统的重要组成部分,被测齿轮对于传感器输出信号的影响鲜有研究。本文通过分析不同齿轮构型、工作环境温度以及齿轮的机械故障对传感器输出信号的影响,研究与被测齿轮相关的传感器失效模式,为开展航空发动机转速传感器适航审定提供支持。本文基于CFM56航空发动机N1转速传感器检测平台建立物理模型,并使用Ansoft Maxwell进行电磁分析获得原始信号。然后基于软件Matlab,通过数字信号处理的方式,建立信号调理电路的数值计算模型。最后基于软件Matlab进行信号特征检测程序设计,通过分析不同情况下传感器输出信号的高、低电平值,信号占空比,有效电压值和转速检测值研究传感器失效模式。针对齿轮构型对输出信号的影响,本文设置渐开角度为0~o、5~o、10~o和15~o的齿轮进行仿真试验。仿真结果表明渐开角度增大时部分转速下传感器出现失效现象。针对工作环境温度对输出信号的影响,首先通过理论分析得到被测齿轮热膨胀效应引发的测量距离最大变化量为0.2...
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 航空转速测控技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 航空转速传感器失效模式研究现状
1.3.1 航空转速传感器
1.3.2 磁电式转速传感器失效模式
1.3.3 磁电式转速传感器建模方法
1.4 本课题主要工作内容
第二章 航空转速传感器数值计算模型的建立
2.1 航空转速传感器电磁模型的建立
2.1.1 磁电式转速传感器工作原理
2.1.2 磁电式传感器失效现象及原因分析
2.1.3 磁电式转速传感器物理模型的建立
2.2 航空转速传感器调理电路模型的建立
2.2.1 磁电式转速传感器调理电路
2.2.2 调理电路数字滤波器程序设计
2.2.3 调理电路方波转换程序设计
2.3 数值计算模型的有效性验证
2.4 本章小结
第三章 航空转速传感器信号特性检测程序设计
3.1 信号特性和跳变点识别
3.1.1 信号特性分析
3.1.2 信号跳变点识别程序设计
3.2 信号特征值检测程序设计
3.2.1 信号高、低电平检测程序设计
3.2.2 信号占空比检测程序设计
3.2.3 信号有效电压值的计算方法
3.3 发动机转速检测程序设计
3.4 本章小结
第四章 被测齿轮构型对输出信号特征的影响分析
4.1 被测齿轮构型分类
4.2 齿轮渐开角角度对输出信号特征的影响分析
4.2.1 齿轮渐开角角度对信号高、低电平的影响分析
4.2.2 齿轮渐开角角度对信号占空比的影响分析
4.2.3 齿轮渐开角角度对信号有效电压值的影响分析
4.3 齿轮渐开角角度对输出信号转速检测的影响分析
4.4 本章小结
第五章 工作环境温度对输出信号特征的影响分析
5.1 工作环境温度对测量距离的影响分析
5.2 工作环境温度对输出信号特征的影响分析
5.2.1 工作环境温度对信号高、低电平的影响分析
5.2.2 工作环境温度对信号占空比的影响分析
5.2.3 工作环境温度对信号有效电压值的影响分析
5.3 工作环境温度对输出信号转速检测的影响分析
5.4 本章小结
第六章 被测齿轮机械故障对输出信号特征的影响分析
6.1 被测齿轮机械故障分类
6.2 被测齿轮迎风面磨损对传感器输出信号的影响分析
6.2.1 被测齿轮迎风面磨损模型的建立
6.2.2 被测齿轮迎风面磨损对信号高、低电平的影响分析
6.2.3 被测齿轮迎风面磨损对信号占空比的影响分析
6.2.4 被测齿轮迎风面磨损对信号有效电压值的影响分析
6.2.5 被测齿轮迎风面磨损对信号转速检测的影响分析
6.3 被测齿轮断裂对传感器输出信号的影响分析
6.3.1 被测齿轮齿峰断裂模型的建立
6.3.2 被测齿轮齿峰断裂对信号高、低电平的影响分析
6.3.3 被测齿轮齿峰断裂对信号占空比的影响分析
6.3.4 被测齿轮齿峰断裂对信号有效电压值的影响分析
6.3.5 被测齿轮齿峰断裂对信号转速检测的影响分析
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：2906121
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 航空转速测控技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 航空转速传感器失效模式研究现状
1.3.1 航空转速传感器
1.3.2 磁电式转速传感器失效模式
1.3.3 磁电式转速传感器建模方法
1.4 本课题主要工作内容
第二章 航空转速传感器数值计算模型的建立
2.1 航空转速传感器电磁模型的建立
2.1.1 磁电式转速传感器工作原理
2.1.2 磁电式传感器失效现象及原因分析
2.1.3 磁电式转速传感器物理模型的建立
2.2 航空转速传感器调理电路模型的建立
2.2.1 磁电式转速传感器调理电路
2.2.2 调理电路数字滤波器程序设计
2.2.3 调理电路方波转换程序设计
2.3 数值计算模型的有效性验证
2.4 本章小结
第三章 航空转速传感器信号特性检测程序设计
3.1 信号特性和跳变点识别
3.1.1 信号特性分析
3.1.2 信号跳变点识别程序设计
3.2 信号特征值检测程序设计
3.2.1 信号高、低电平检测程序设计
3.2.2 信号占空比检测程序设计
3.2.3 信号有效电压值的计算方法
3.3 发动机转速检测程序设计
3.4 本章小结
第四章 被测齿轮构型对输出信号特征的影响分析
4.1 被测齿轮构型分类
4.2 齿轮渐开角角度对输出信号特征的影响分析
4.2.1 齿轮渐开角角度对信号高、低电平的影响分析
4.2.2 齿轮渐开角角度对信号占空比的影响分析
4.2.3 齿轮渐开角角度对信号有效电压值的影响分析
4.3 齿轮渐开角角度对输出信号转速检测的影响分析
4.4 本章小结
第五章 工作环境温度对输出信号特征的影响分析
5.1 工作环境温度对测量距离的影响分析
5.2 工作环境温度对输出信号特征的影响分析
5.2.1 工作环境温度对信号高、低电平的影响分析
5.2.2 工作环境温度对信号占空比的影响分析
5.2.3 工作环境温度对信号有效电压值的影响分析
5.3 工作环境温度对输出信号转速检测的影响分析
5.4 本章小结
第六章 被测齿轮机械故障对输出信号特征的影响分析
6.1 被测齿轮机械故障分类
6.2 被测齿轮迎风面磨损对传感器输出信号的影响分析
6.2.1 被测齿轮迎风面磨损模型的建立
6.2.2 被测齿轮迎风面磨损对信号高、低电平的影响分析
6.2.3 被测齿轮迎风面磨损对信号占空比的影响分析
6.2.4 被测齿轮迎风面磨损对信号有效电压值的影响分析
6.2.5 被测齿轮迎风面磨损对信号转速检测的影响分析
6.3 被测齿轮断裂对传感器输出信号的影响分析
6.3.1 被测齿轮齿峰断裂模型的建立
6.3.2 被测齿轮齿峰断裂对信号高、低电平的影响分析
6.3.3 被测齿轮齿峰断裂对信号占空比的影响分析
6.3.4 被测齿轮齿峰断裂对信号有效电压值的影响分析
6.3.5 被测齿轮齿峰断裂对信号转速检测的影响分析
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：2906121
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/2906121.html
