[发明专利]一种涡扇发动机在线部件故障诊断方法及系统

摘要

本发明公开了一种涡扇发动机在线部件故障诊断方法及系统，该方法包括：采用Broyden迭代方法建立诊断模型；建立LM优化器；求取健康参数；确定突变故障模式；估计推力及裕度；将以上诊断结果保存并输出诊断报告。本发明解决了现有的涡扇发动机在线故障诊断过程中在只有发动机部件级模型而缺乏故障样本数据且过程噪声为非高斯噪声时的诊断问题，能够估计得到不可测的流量和效率，能够监视推力，风扇裕度和压气机裕度性能参数，为后续可能的容错控制措施提供诊断依据，并且计算量较小，满足涡扇发动机机载实时需求。

主权项

1.一种涡扇发动机在线部件故障诊断方法，其特征在于，包括：S1、采用Broyden迭代方法建立非线性部件级的诊断模型，所述诊断模型输出发动机截面工作参数,将所述发动机截面工作参数标记为观测参数预测值；S2、传感器采集观测参数传感器测量值,建立LM优化器，所述LM优化器以所述观测参数预测值和所述观测参数传感器测量值之间的残差作为目标函数；S3、当所述目标函数值最小时，通过LM优化算法估计出当前时刻所述诊断模型的效率和流量，标记为真实效率和流量估计值；S4、根据旋转部件无故障特性图以及所述真实效率和流量估计值通过作辅助线求得理想效率和流量，根据健康参数定义求取健康参数；S5、设定突变故障分类准则，根据所述健康参数与特定故障模式健康参数的欧式距离，确定当前突变故障模式；S6、将所述真实效率和流量估计值，代入所述诊断模型，根据裕度及推力计算公式求取风扇和压气机裕度及推力；S7、将所述真实效率和流量估计值、所述健康参数、所述突变故障模式、所述裕度和推力保存至诊断报告，输出所述诊断报告。