民机机电系统的故障注入和故障诊断研究

发布时间：2021-11-20 05:41

　　随着航空工业技术的快速发展以及民机的现代化、大型化,民机机电系统的复杂程度越来越高,在系统在运行中,不可避免的会出现各种故障,而传统的定期维护和例行检查大多属于对已发生故障的补救,效率低、实时性差、主观性强,越来越不能满足系统安全的需求。同时,随着系统的复杂程度变高,相较于传统的基于文本的系统工程存在的质量低、周期长和花费大等问题,基于模型的系统工程（MBSE）已成为国内外解决复杂系统设计问题的研究与应用热点。针对上述情况,本文对使用MBSE方法设计的典型机电系统（起落架系统和环控系统）进行了故障注入和故障诊断研究。通过设计系统故障诊断功能,实现对系统的实时在线诊断,同时依据故障诊断的结果,设计系统容错机制（硬件冗余）,并通过故障注入的方法,对设计的故障诊断和容错机制进行验证。首先,采用仿真实现的故障注入方式,设计了故障注入模块,实现在设计阶段,将典型故障（卡死、漂移、失效）注入系统模型。对本文采用的故障诊断方法（故障诊断观测器和BP神经网络）进行了介绍。对Rhapsody中的系统SysML模型建模、Rhapsody/Simulink协同仿真等进行了研究。第二,分别建立了起落架前轮转向... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

卡死模块Simulink模型

恒增益模块Simulink模型

图 2.5 失效模块 Simulink 模型 图 2.6 FIB 模块 Simulink 模型以正弦信号为例，分别注入发生在 2 秒的卡死故障、发生在 5 秒的增益为 0.8 的恒增益故障、发生在 7 秒的失效故障，对 FIB 进行仿真验证，仿真结果如图 2.7 所示，由图可知，所设计的 FIB 可以正确的实现所需的故障注入功能。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BP神经网络的光伏阵列故障诊断研究[J]. 王元章,吴春华,周笛青,付立,李智华.  电力系统保护与控制. 2013(16)
[2]基于面向对象的故障诊断专家系统模型研究[J]. 史永胜,李苒.  飞机设计. 2003(02)
[3]操作系统抽象层—一种支持跨平台的新技术[J]. 尚海忠,朱培彦,王霞,徐家祥,陈涵生.  计算机工程. 2002(02)
[4]管脚级故障模型的分析与生成技术的研究[J]. 孙峻朝,王建莹,杨孝宗.  计算机学报. 1999(08)
[5]UML 软件开发过程和支持环境研究[J]. 张莉,葛科,王云,周伯生.  北京航空航天大学学报. 1998(04)

博士论文
[1]飞行控制系统数字化设计技术研究[D]. 刘兴华.南京航空航天大学 2011
[2]软件故障注入关键技术研究[D]. 潘庆和.哈尔滨工业大学 2011
[3]数字化造船一体化数据平台关键技术研究[D]. 姚竞争.哈尔滨工程大学 2011

硕士论文
[1]基于数据驱动的卫星电源系统故障诊断研究[D]. 王东.南京航空航天大学 2015
[2]基于HLA的列控仿真系统故障注入设计与实现[D]. 尹青.北京交通大学 2013
[3]民机机电系统综合控制技术研究[D]. 何成东.南京航空航天大学 2010
[4]基于Rhapsody的空调监控仪的开发与研制[D]. 张丽.吉林大学 2008
[5]基于SCADE的无人机飞行控制软件设计[D]. 颜雯清.南京航空航天大学 2008
[6]飞行模拟器起落架系统建模与仿真[D]. 彭彦.哈尔滨工业大学 2007
[7]数字式座舱压力控制系统性能仿真研究—SM软件环境下[D]. 郭晓敏.南京航空航天大学 2007
[8]电子气动式座舱压力控制系统性能研究[D]. 邓名旺.南京航空航天大学 2006
[9]飞机起落架系统故障诊断仿真研究[D]. 马泓琰.西北工业大学 2005
[10]飞机环境控制系统的故障诊断研究[D]. 赵俊茹.西北工业大学 2005



本文编号：3506686