本文關(guān)鍵詞：基于性能退化數(shù)據(jù)的航空發(fā)動機剩余壽命預(yù)測，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為飛機心臟的發(fā)動機是航空安全保障的重點,對其在設(shè)計、制造、運行和維護的各個階段進行精確的可靠性評估可以有效指導航空發(fā)動機的使用和維修管理,這對保證飛機飛行安全和降低運營成本有著至關(guān)重要的意義。隨著故障診斷、預(yù)測和健康管理技術(shù)的快速發(fā)展、安全性設(shè)計理念以及各種高精尖制造技術(shù)的應(yīng)用,使得裝備可靠性越來越高,很難在短時期內(nèi)獲得足夠多的失效數(shù)據(jù),因此基于傳統(tǒng)可靠性的方法很難實現(xiàn)壽命預(yù)測。然而隨著傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)的不斷發(fā)展,在航空發(fā)動機的使用過程中,積累了大量與壽命信息相關(guān)的性能監(jiān)測數(shù)據(jù),基于這類性能退化數(shù)據(jù)對高可靠和長壽命設(shè)備進行可靠性分析和壽命預(yù)測成為趨勢。本文首先考慮了單參數(shù)情況下,假設(shè)航空發(fā)動機性能退化過程服從具有正態(tài)誤差項的隨機過程,通過同類設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)得到先驗分布,根據(jù)貝葉斯方法將在線監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合歷史信息實時更新模型參數(shù),利用蒙特卡洛馬爾可夫鏈仿真方法得到后驗分布,進而預(yù)測發(fā)動機在一定失效閾值下的剩余壽命。研究了數(shù)據(jù)在多種操作模式下,多維性能監(jiān)測參量的數(shù)據(jù)處理方法,進行了參數(shù)的擇優(yōu)選擇、數(shù)據(jù)的降維處理,運用主成分分析的方法降維并構(gòu)造失效空間,在此基礎(chǔ)上,定義了將狀態(tài)參量在失效空間的投影和失效中心的歐幾里德距離作為表征航空發(fā)動機性能狀態(tài)的新參數(shù),實現(xiàn)將多性能參數(shù)轉(zhuǎn)化為一維參數(shù)的特征提取。在得到發(fā)動機的性能狀態(tài)量之后,基于相似性理論從兩方面對發(fā)動機的壽命預(yù)測方法進行了研究:(1)性能參數(shù)多維,參照樣本數(shù)量豐富且具有失效數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)進行了卡爾曼濾波的再處理,去除了干擾信息后,建立了基于相似性的壽命預(yù)測方法并采用航空發(fā)動機仿真數(shù)據(jù)對建立的模型進行檢驗,發(fā)現(xiàn)模型存在的問題,分析原因并對原模型提出了改進,并對改進模型進行了工程算例驗證和結(jié)果對比,表明改進的方法具有更高的精度和實用性。(2)性能參數(shù)多維,參照樣本少且未發(fā)生失效。提出了基于支持向量機和相似性相結(jié)合的壽命預(yù)測方法,通過訓練樣本建立退化軌跡模型并預(yù)測參照樣本失效時間,以支持向量機預(yù)測在役樣本運行時間的精度為計算相似度的依據(jù),實現(xiàn)了剩余壽命的準確預(yù)測。
【關(guān)鍵詞】：壽命預(yù)測 健康狀態(tài)評估 相似性 支持向量機
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V23

  本文關(guān)鍵詞：基于性能退化數(shù)據(jù)的航空發(fā)動機剩余壽命預(yù)測，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：295416