基于统计学的维修决策及其在航空发动机系统中的应用

发布时间：2023-02-14 18:42

　　航空发动机作为飞机的心脏,在航空工业动力设备中占有极其重要的地位,其可靠性和性能保证了飞机的总体性能和飞行安全。同时航空发动机也是发生故障较多的系统,航空发动机故障维修的费用很高,所以制定合适的维修计划,对航空公司有着极大的现实意义。本文针对航空发动机系统的维修决策,进行了以下三方面的工作:第一,基于单状态参数进行决策,即某个参数指标到达阈值之后进行维修,本文在单状态维修方面,使用数据预测的思想,先使用了时间序列模型ARIMA进行关于排气温度EGT的预测,准确率在百分之九十以上,由于时间序列模型只能提取线性平稳特征,无法有效的提取非线性特征,考虑对其优化,通过ARIMA与长短期记忆网络LSTM结合,利用时间序列模型提取残差作为长短期记忆网络的输入,再用LSTM进行误差回归分析,最后把误差加到ARIMA模型上进行预测。第二,在多状态参数决策方面,针对航空公司的历史故障数据,首先使用了威布尔模型进行拟合可靠度,基于威布尔模型可靠度决策;接着使用威布尔比例风险算法,求取历史故障数据的瞬时故障率最值,基于瞬时故障率做出决策,然后将时间作为横轴坐标,协变量的综合状态作为纵轴坐标,得到了一条对数曲...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 课题相关方法国内外研究现状
        1.2.1 维修方式研究现状
        1.2.2 视情维修研究现状
        1.2.3 航空发动机维修决策研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 基于单状态参数的维修决策
    2.1 引言
    2.2 航空发动机状态监测参数选择
    2.3 时间序列模型
        2.3.1 模型简介
        2.3.2 ARIMA模型下的决策
        2.3.3 算例
    2.4 时间序列模型优化
        2.4.1 循环网络与长短期网络
        2.4.2 ARIMA联合LSTM下的决策
        2.4.3 算例
    2.5 本章小结
第3章 多状态参数下基于可靠度的维修决策
    3.1 引言
    3.2 威布尔模型
        3.2.1 威布尔模型检验
        3.2.2 威布尔可靠度模型下的决策
    3.3 威布尔比例风险模型
        3.3.1 主成分分析
        3.3.2 模拟退火算法
        3.3.3 威布尔比例风险模型下的决策
    3.4 算例
    3.5 本章小结
第4章 多状态参数下基于剩余安全寿命的决策
    4.1 引言
    4.2 半马尔科夫模型
        4.2.1 马尔科夫系列模型
        4.2.2 KMEANS聚类
        4.2.3 半马尔科夫模型下的决策
    4.3 算例
    4.4 本章小结
第5章 维修方案决策
    5.1 引言
    5.2 维修方案选择
        5.2.1 优化目标的选择
        5.2.2 灰靶理论下的方案评价
    5.3 算例
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3742809