本文關(guān)鍵詞：基于無跡卡爾曼濾波算法的某民航發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰退分析

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【摘要】：評(píng)估民航發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰退有重要意義,不僅能夠提早發(fā)現(xiàn)電控、儀表等故障,預(yù)判航發(fā)可靠性以及性能走向,提高安全保障,而且還能夠減少航班延誤率,節(jié)省維修、燃油成本。此外,對(duì)于航發(fā)制造商而言,能夠?qū)⑿阅芩ネ四Ｐ鸵氲娇刂葡到y(tǒng)中,提高控制精度。因此,對(duì)航發(fā)的性能監(jiān)控必不可少。航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能監(jiān)視有多重技術(shù)。本文采用通過檢測(cè)氣路參數(shù)的變化情況來表征發(fā)動(dòng)機(jī)性能變化。以安裝在A320上的V2500-A5發(fā)動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行性能評(píng)估。首先建立發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)熱力方程,并選擇風(fēng)扇效率、風(fēng)扇壓力損失、低壓壓氣機(jī)效率以及渦輪整體效率作為性能表征。然后根據(jù)氣動(dòng)熱力模型對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類重組,最終提取出184組巡航數(shù)據(jù)。然后根據(jù)混合遺傳算法以及無跡卡爾曼濾波算法對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行跟蹤,并引入額外的提高精度的函數(shù)關(guān)系,最終得到參數(shù)在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)在翼期間的變化情況。結(jié)果表明,發(fā)動(dòng)機(jī)不同部件性能變化規(guī)律不同,在2000循環(huán)左右之前經(jīng)歷一次迅速的下降,下降幅度為10%以上;而從2000循環(huán)到6000循環(huán)之間,數(shù)值基本維持不變或者下降非常緩慢,大約在2%左右;而從6000循環(huán)之后,下降幅度速度非常快,可以達(dá)到3%左右。發(fā)動(dòng)機(jī)性能退化來自機(jī)械部件的退化,例如機(jī)匣、葉片與封嚴(yán)、渦輪進(jìn)口熱變形以及因修理造成的機(jī)械損傷。因此,可以根據(jù)本文得到的衰退規(guī)律對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)按需維修。
【關(guān)鍵詞】：性能評(píng)估 V2500-A5 氣路模型參數(shù) 混合遺傳算法 無跡卡爾曼濾波算法
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V263.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰退分析背景和意義10-11
• 1.1.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰退分析背景10
• 1.1.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰退分析意義10-11
• 1.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能監(jiān)控研究方法11-14
• 1.3 本文結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 性能評(píng)估算法分析16-28
• 2.1 遺傳算法16-22
• 2.1.1 簡(jiǎn)介16
• 2.1.2 基本框架16-20
• 2.1.3 混合遺傳算法20-22
• 2.2 無跡卡爾曼濾波算法22-25
• 2.2.1 簡(jiǎn)介22
• 2.2.2 無跡變換22-23
• 2.2.3 算法流程23-25
• 2.3 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)修正算法25-27
• 2.4 總結(jié)27-28
• 第三章 算例流程及分析28-49
• 3.1 建立發(fā)動(dòng)機(jī)模型28-30
• 3.2 算例流程30-31
• 3.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理31-39
• 3.3.1 數(shù)據(jù)處理需求31-32
• 3.3.2 數(shù)據(jù)處理流程32-38
• 3.3.3 氣體絕熱常數(shù)計(jì)算38-39
• 3.4 遺傳算法設(shè)計(jì)39-41
• 3.5 UKF算法設(shè)計(jì)41-42
• 3.6 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)修正計(jì)算42-43
• 3.7 提高計(jì)算精度設(shè)計(jì)43-48
• 3.7.1 UKF精度提高設(shè)計(jì)43-44
• 3.7.2 N1-EPR擬合關(guān)系式44-46
• 3.7.3 fuelflow-EPR關(guān)系46-48
• 3.8 總結(jié)48-49
• 第四章 結(jié)果分析49-56
• 4.1 混合遺傳算法結(jié)果分析49-51
• 4.2 UKF算法結(jié)果分析51-53
• 4.3 誤差分析53-54
• 4.4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰退原因分析及成本改進(jìn)建議54-56
• 第五章 總結(jié)及期望56-58
• 5.1 全文總結(jié)56
• 5.2 待改進(jìn)的工作56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 致謝61-62
• 附錄62-72
• 1. 改進(jìn)前狀態(tài)和觀測(cè)系數(shù)矩陣62-66
• 2. 改進(jìn)后狀態(tài)和觀測(cè)系數(shù)矩陣66-70
• 3. EPR和N1擬合關(guān)系式70-71
• 4. EPR和fuel flow擬合關(guān)系式71-72

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1030906