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基于数据驱动的主燃油计量装置故障诊断
1
作者 龚秋婷 陈毅 +2 位作者 刘渊 陈国顺 王奕首 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期226-235,共10页
为建立主燃油计量装置的故障诊断方法,提出一种基于快速存取记录器(QAR)数据的燃油计量参数估计模型建模方法,并结合液压机械控制装置工作原理,给出了基于燃油计量参数残差设计的主燃油计量装置故障诊断方案。设计基于系统辨识的燃油计... 为建立主燃油计量装置的故障诊断方法,提出一种基于快速存取记录器(QAR)数据的燃油计量参数估计模型建模方法,并结合液压机械控制装置工作原理,给出了基于燃油计量参数残差设计的主燃油计量装置故障诊断方案。设计基于系统辨识的燃油计量活门位置(FMVP)估计模型,采取降阶处理策略以提高模型的估计精度和动态响应速度,在此基础上给出基于多项式拟合的燃油流量(FF)估计模型。结果表明:所建立的FMVP模型估计残差不超过±2%,FF估计模型残差不超过±5%;该方案能够有效地诊断出燃油计量活门故障、线性可变差动位移传感器故障和热式流量计故障。该方案结构简单,不需要大量的调试技术,提高了故障检测精度,具有工程应用前景。 展开更多
关键词 航空发动机 燃油计量活门 传感器 故障诊断 模型降阶 QAR数据
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数字先导燃油计量滑阀无模型滑模控制研究
2
作者 高强 刘骅毅 牛明洋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期268-276,共9页
为提高传统电液伺服阀先导驱动燃油计量滑阀结构的可靠性与动态性能,提出一种数字阀阵列和节流孔组合先导驱动燃油计量滑阀的新构型。在深入分析燃油计量滑阀工作原理基础上,搭建其非线性数学模型,并基于滑阀位移实测数据对数字阀的流... 为提高传统电液伺服阀先导驱动燃油计量滑阀结构的可靠性与动态性能,提出一种数字阀阵列和节流孔组合先导驱动燃油计量滑阀的新构型。在深入分析燃油计量滑阀工作原理基础上,搭建其非线性数学模型,并基于滑阀位移实测数据对数字阀的流量系数进行辨识。不同占空比脉宽调制(PWM)信号下的阀芯位移仿真与实验结果基本一致,验证了模型的准确性,同时揭示了阀芯位移的振荡规律。幅频特性测试结果表明,该燃油计量滑阀在跟踪±50%全行程时的-3 dB幅频宽达到16.5 Hz。进一步地,提出一种不依赖于对象模型的无模型滑模控制算法,结果表明,在跟踪轨迹x=4.5sin(2πt)时,与PID控制相比,无模型滑模控制器的最大误差、平均误差以及误差的标差分别减少45.1%,15.4%,23.3%。 展开更多
关键词 燃油计量滑阀 数字阀阵列 辨识 无模型滑模控制 非线性数学模型
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基于GSP的燃油计量系统故障识别与分析
3
作者 许立帆 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2024年第4期0070-0079,共10页
航空业与如今的社会发展与时俱进,各国越来越重视对航空业的发展,对航空器的安全维护技术也在不断的完善中。为了确保飞行的安全以及维修故障的快速和准确性,对飞机各系统的故障快速识别与分析相当关键,这样既节约了时间也省掉了很多的... 航空业与如今的社会发展与时俱进,各国越来越重视对航空业的发展,对航空器的安全维护技术也在不断的完善中。为了确保飞行的安全以及维修故障的快速和准确性,对飞机各系统的故障快速识别与分析相当关键,这样既节约了时间也省掉了很多的人力资源,因此需要运用当今的先进的科学技术来实现这种故障检测的方法。以CFM56-7B发动机燃油计量系统(Fuel Metering Unit,FMU)为研究对象,介绍了一种新型的针对该燃油计量系统的故障识别与分析的方法。文章详细的阐述了该燃油计量系统的工作原理,并对该系统中所包含的部件进行了深入的研究,并运用MATLAB对该系统进行了建模与仿真,最后运用燃气涡轮仿真程序(Gas turbine Simulation Program,GSP)对该系统可能发生的故障进行了识别与分析。通过故障仿真结果图形与正常图形对比能够得出该系统发生了何种故障,很大程度上可以解决故障确定难的问题,为难以排除故障的部位提供了比较明确的排故方向。 展开更多
关键词 燃油计量系统 建模与仿真 GSP 故障识别与分析
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涡扇发动机加力燃油计量装置建模与性能分析 被引量：12
4
作者 尚洋 郭迎清 +1 位作者 王骥超 王磊 《航空发动机》 2013年第5期47-50,65,共5页
航空发动机加力燃油计量装置对于准确实现加力燃油控制规律和加力接通与切断过渡过程的性能至关重要。为了对某涡扇发动机加力燃油计量装置的性能进行深入分析,采用面向对象的建模软件AMESim对加力燃油计量装置进行建模,对该装置动态性... 航空发动机加力燃油计量装置对于准确实现加力燃油控制规律和加力接通与切断过渡过程的性能至关重要。为了对某涡扇发动机加力燃油计量装置的性能进行深入分析,采用面向对象的建模软件AMESim对加力燃油计量装置进行建模,对该装置动态性能、抗干扰能力以及指令压力实现、逆序切油功能等进行了深入研究。结果表明:该加力燃油计量装置性能优良,可以实现设计要求的功能。所建模型可供加力燃油计量装置的设计、改进改型和性能优化参考。 展开更多
关键词 加力燃油计量装置 AMESIM软件 建模 逆序切油 指令压力 涡扇发动机
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航空发动机燃油计量装置特性仿真与试验研究 被引量：13
5
作者 余玲 叶志锋 王彬 《航空发动机》 2015年第2期85-88,共4页
燃油计量装置作为航空发动机燃油控制系统的执行机构对航空发动机的性能有直接影响,全面掌握燃油计量装置特性是非常重要的。基于AMESim软件建立了航空发动机燃油计量装置的热液压模型,分析了燃油计量装置特性及受温度影响的规律,并通... 燃油计量装置作为航空发动机燃油控制系统的执行机构对航空发动机的性能有直接影响,全面掌握燃油计量装置特性是非常重要的。基于AMESim软件建立了航空发动机燃油计量装置的热液压模型,分析了燃油计量装置特性及受温度影响的规律,并通过试验验证了仿真结果。结果表明:建立的模型具有较高的精度,在控制器指令不变的情况下,随着油温的升高,燃油质量流量会有一定程度减小。 展开更多
关键词 燃油计量装置 热液压模型 燃油控制系统 温度特性 航空发动机
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基于燃油计量阀的高压油泵动态特性仿真分析 被引量：4
6
作者 安士杰 周磊 +2 位作者 杨昆 张萍 耿帅 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第10期97-102,共6页
以某型基于燃油计量阀的高压油泵为研究对象,在介绍其工作原理的基础上,利用AMESim软件建立高压油泵及共轨管的仿真模型,并通过高压油泵性能试验验证仿真模型的准确性,最后利用模型分析燃油计量阀控制信号的频率和占空比以及驱动轴转速... 以某型基于燃油计量阀的高压油泵为研究对象,在介绍其工作原理的基础上,利用AMESim软件建立高压油泵及共轨管的仿真模型,并通过高压油泵性能试验验证仿真模型的准确性,最后利用模型分析燃油计量阀控制信号的频率和占空比以及驱动轴转速对高压油泵动态特性的影响。结果表明:燃油计量阀控制信号的频率对高压油泵动态特性的影响较小,而燃油计量阀控制信号的占空比和驱动轴转速对高压油泵动态特性的影响较大。随着燃油计量阀控制信号占空比的减小以及驱动轴转速的增大,高压油泵输出高压燃油的响应加快,泵油能力增强。 展开更多
关键词 燃油计量阀 高压油泵 动态特性 仿真
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轨道车智能燃油计量监控系统设计 被引量：2
7
作者 苏宝平 《制造业自动化》 北大核心 2014年第9期124-127,共4页
通过分析轨道车燃油消耗计量技术存在的问题,提出了基于ARm的智能燃油计量监控系统,采用意法半导体的STm32F103RCT6作为主控制器,电磁泵和流量计相配合来计量加油量,通过液位传感器和实时时钟计算油耗和瞬时油耗,并将加油数据和油耗数... 通过分析轨道车燃油消耗计量技术存在的问题,提出了基于ARm的智能燃油计量监控系统,采用意法半导体的STm32F103RCT6作为主控制器,电磁泵和流量计相配合来计量加油量,通过液位传感器和实时时钟计算油耗和瞬时油耗,并将加油数据和油耗数据定时存储在铁电存储器中,通过大屏幕触摸屏查询相关数据;实验结果证明,该方案设计合理,性能稳定,计量精度较高,操作方便,满足了轨道车燃油计量的要求。 展开更多
关键词 ARM 燃油计量 流量传感器 液位传感器
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航空发动机燃油计量装置的AMESim建模 被引量：6
8
作者 余玲 叶志锋 《现代机械》 2014年第5期26-29,共4页
现代航空发动机控制系统采用全权限数字电子控制,但液压机械控制装置——燃油计量装置作为一种精确控制燃油流量的执行机构,仍是控制系统必不可少的组成部分。本文基于AMESim软件建立了燃油计量装置的仿真模型,并通过物理试验验证了模... 现代航空发动机控制系统采用全权限数字电子控制,但液压机械控制装置——燃油计量装置作为一种精确控制燃油流量的执行机构,仍是控制系统必不可少的组成部分。本文基于AMESim软件建立了燃油计量装置的仿真模型,并通过物理试验验证了模型的精度。最后基于经校验的AMESim仿真模型,分析了计量装置的主要设计参数对燃油计量特性的影响,为燃油计量装置的设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 航空发动机 燃油计量装置 AMESIM 设计参数
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弹用喷气发动机燃油计量装置设计 被引量：2
9
作者 苏三买 《机床与液压》 北大核心 2005年第1期64-66,共3页
针对弹用喷气发动机数控系统的需求, 设计了一种步进电机驱动燃油计量阀门的燃油计量装置。论文详细介绍了该装置中燃油计量阀门的工作原理、结构特点与计量型面设计。试验结果表明: 燃油计量阀门阻力矩小、重量轻, 流量特性基本满足设... 针对弹用喷气发动机数控系统的需求, 设计了一种步进电机驱动燃油计量阀门的燃油计量装置。论文详细介绍了该装置中燃油计量阀门的工作原理、结构特点与计量型面设计。试验结果表明: 燃油计量阀门阻力矩小、重量轻, 流量特性基本满足设计要求; 燃油计量装置可用于弹用喷气发动机全权限数字电子控制系统。 展开更多
关键词 弹用喷气发动机 燃油计量装置 计量阀门
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基于智能推荐的燃油计量单元控制系统设计
10
作者 敖山 申锦鹏 +1 位作者 姜冰倩 刘志中 《制造业自动化》 CSCD 2020年第12期156-160,共5页
针对当前系统未分析燃油计量单元控制策略的控制需求,导致系统控制延迟过长、控制偏差较大,系统运行稳定性下降的问题,设计了基于智能推荐的燃油计量单元控制系统。通过分析燃油计量单元控制策略的功能需求、需求定义以及需求分解,明确... 针对当前系统未分析燃油计量单元控制策略的控制需求,导致系统控制延迟过长、控制偏差较大,系统运行稳定性下降的问题,设计了基于智能推荐的燃油计量单元控制系统。通过分析燃油计量单元控制策略的功能需求、需求定义以及需求分解,明确控制目标,通过模块化原则,完成燃油计量单元控制系统的硬件设计,结合前馈和反馈式相结合的形式,采用智能推荐方法,组建基于燃油计量单位和压力控制阀(PCV)相耦合的燃油计量单元控制策略,实现燃油计量单元控制系统的软件设计。实验结果表明,所设计系统的控制偏差较小,能够有效提高系统运行稳定性,缩短系统控制延迟。 展开更多
关键词 智能推荐 燃油计量单元 控制系统 基尔霍夫定律
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燃油计量装置 被引量：1
11
作者 许春生 《中国民航学院学报》 1996年第1期1-6,共6页
航空发动机采用FADEC(全功能数字电子控制)后,保留的液压机械控制部分即燃油计量装置所实施的功能,主要组成部件及设计和工作特征,以便于理解和维护FADEc系统并对新机研制设计提供参考借鉴。
关键词 全功能 数字电子控制 燃油计量 航空发动机
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微型涡喷发动机燃油计量技术研究 被引量：3
12
作者 糜坤年 张天宏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2137-2141,共5页
研究微型涡喷发动机供油量的准确计量问题.通过分析燃油泵的工作机理,得出油泵的供油量由油泵供电电压、电压占空比和油泵出口油压这三个可变因素决定.当供油需求量给定后可以根据油泵当前的电压和出口油压计算出对应的电压占空比,为此... 研究微型涡喷发动机供油量的准确计量问题.通过分析燃油泵的工作机理,得出油泵的供油量由油泵供电电压、电压占空比和油泵出口油压这三个可变因素决定.当供油需求量给定后可以根据油泵当前的电压和出口油压计算出对应的电压占空比,为此对油泵的供油特性进行标定实验和验证实验.与原先不考虑出口油压的计量方法相比,这种新的计量方法显著提高了燃油计量精度,有利于对微型涡喷发动机起动过程控制. 展开更多
关键词 燃油计量 微型涡喷发动机 控制系统 燃油泵 实验验证
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数控燃油计量装置联合建模方法研究 被引量：2
13
作者 赵皓岑 王彬 叶志锋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1752-1758,共7页
为了研究步进电机驱动的数控燃油计量装置建模方法和其各部件特性,采用AMESim/Matlab联合建模的方法,对液压组件和步进电机分别用AMESim和Matlab/Simulink建立了各自的模型,完成了联合仿真接口设计,实现了模型间的数据共享。在输入计量... 为了研究步进电机驱动的数控燃油计量装置建模方法和其各部件特性,采用AMESim/Matlab联合建模的方法,对液压组件和步进电机分别用AMESim和Matlab/Simulink建立了各自的模型,完成了联合仿真接口设计,实现了模型间的数据共享。在输入计量装置的参数后,通过仿真计算获得了各工作点燃油流量,并与该装置的试验数据对比研究。结果表明,在工作范围内联合模型仿真的燃油流量与试验值误差在6%以内,联合模型稳态精度高并可反映装置的实际动态性能。采用该模型可以较好地控制燃油流量和获得较为准确的燃油计量装置工作特性,能够在发动机控制系统设计阶段,用于对燃油计量装置部件结构以及其控制性能的优化设计。 展开更多
关键词 燃油计量装置 步进电机 AMESim/Matlab 联合建模 燃油流量
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步进电机驱动的燃油计量装置建模与仿真 被引量：6
14
作者 曹启威 王彬 +1 位作者 赵皓岑 叶志锋 《航空发动机》 2016年第5期21-25,共5页
为了开发数控燃油计量装置独立仿真平台,利用AMESet建立了基于C代码的步进电机部件模型;对建立的步进电机模型进行仿真,获得了其转角随输入脉冲的关系。建立了由计量活门、等压差活门、增压活门等组成的燃油计量装置机械液压组件AMESim... 为了开发数控燃油计量装置独立仿真平台,利用AMESet建立了基于C代码的步进电机部件模型;对建立的步进电机模型进行仿真,获得了其转角随输入脉冲的关系。建立了由计量活门、等压差活门、增压活门等组成的燃油计量装置机械液压组件AMESim模型,将开发的步进电机模型与计量装置各液压组件模型联结,实现了步进电机驱动的数控燃油计量装置面向对象的建模。仿真结果表明:在正常工作范围内,仿真结果与设计参考偏差在5%以内,所开发的AMESim模型能满足该数控计量装置的稳态和动态特性的研究要求。 展开更多
关键词 燃油计量装置 步进电机 AMESet 等压差活门 航空发动机
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航空发动机燃油计量装置稳定性分析 被引量：5
15
作者 陈昭旸 肖玲斐 +2 位作者 叶志锋 胡文佳 吴忠敏 《机械制造与自动化》 2022年第2期52-56,共5页
燃油计量装置是航空发动机控制系统的重要组成部分,其输出稳定性直接关系到发动机转速控制性能。建立燃油计量装置的力平衡方程和流量连续性方程,在MATLAB中建立其仿真模型,对所列方程进行线性化处理,分别应用特征方程根轨迹以及基于李... 燃油计量装置是航空发动机控制系统的重要组成部分,其输出稳定性直接关系到发动机转速控制性能。建立燃油计量装置的力平衡方程和流量连续性方程,在MATLAB中建立其仿真模型,对所列方程进行线性化处理,分别应用特征方程根轨迹以及基于李雅普诺夫函数和遗传算法的多参数稳定性设计方法,分析主要物理参数对燃油计量装置稳定性的影响。研究发现,节流孔a_(6)是对稳定性有重要影响的参数,且当前设计值(孔面积)处于不合理的区域;适当增大弹簧刚度k_(d)、k_(z)和节流孔a_(5)、a_(7)的面积,能够改善稳定性,但不建议增大太多,因为会增大稳态误差及导致回油流量损失。 展开更多
关键词 航空发动机 燃油计量 稳定性分析 李雅普诺夫 遗传算法
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基于卡尔曼滤波器的主燃油计量装置故障诊断 被引量：5
16
作者 芦海洋 王曦 《航空发动机》 2017年第2期17-22,共6页
为了建立主燃油计量电液执行机构(EHA)的故障诊断算法,分析了主燃油计量液压机械控制装置的工作原理,提出了1种建立主燃油计量线性变参数(LPV)模型的方法,设计并得到基于离散卡尔曼滤波器的主燃油计量电液执行机构位移输出的残差生成器... 为了建立主燃油计量电液执行机构(EHA)的故障诊断算法,分析了主燃油计量液压机械控制装置的工作原理,提出了1种建立主燃油计量线性变参数(LPV)模型的方法,设计并得到基于离散卡尔曼滤波器的主燃油计量电液执行机构位移输出的残差生成器。仿真结果表明:该残差生成器具有对故障敏感而对噪声和建模误差不敏感、对残差的动态响应快,幅值变化较大的特点,有效降低故障误报警率和漏报警率。 展开更多
关键词 主燃油计量装置 故障诊断 卡尔曼滤波器 执行机构 线性模型
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智能燃油计量装置故障诊断算法研究 被引量：1
17
作者 应豪杰 郭迎清 +3 位作者 徐建强 王灿森 徐柯杰 赵万里 《航空计算技术》 2023年第2期70-74,共5页
在分布式控制系统框架下,为完善智能装置功能,以某型民用发动机燃油系统为研究对象,将其关键部件燃油计量装置作为一个智能装置节点,基于SDQ-ARMA系统算法进行位移传感器数据确认与故障诊断,并针对其计量活门的静摩擦力增大的特定性能... 在分布式控制系统框架下,为完善智能装置功能,以某型民用发动机燃油系统为研究对象,将其关键部件燃油计量装置作为一个智能装置节点,基于SDQ-ARMA系统算法进行位移传感器数据确认与故障诊断,并针对其计量活门的静摩擦力增大的特定性能衰退模式,在提取燃油系统传感器的时域特征的基础上,构建了基于SVM的故障检测算法流程,对燃油系统联合仿真模型进行验证,仿真实例中,故障诊断算法软硬件仿真一致,表明研究算法具有实时性,可为智能装置算法开发提供参考。 展开更多
关键词 智能装置 燃油计量装置 SDQ-ARMA SVM 故障诊断
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燃油计量组件试验液压控制系统研究 被引量：4
18
作者 盛世伟 李军伟 +1 位作者 朱汉银 杨佳丽 《航空发动机》 北大核心 2020年第1期65-69,共5页
为了准确测试航空发动机燃油计量组件的性能状态,对其性能试验的控制系统进行研究。基于燃油计量组件的结构、工作原理以及试验要求设计液压控制系统,采用由伺服电机、丝杠和光栅传感器组成的位移伺服控制系统实现计量组件阀芯位移的精... 为了准确测试航空发动机燃油计量组件的性能状态,对其性能试验的控制系统进行研究。基于燃油计量组件的结构、工作原理以及试验要求设计液压控制系统,采用由伺服电机、丝杠和光栅传感器组成的位移伺服控制系统实现计量组件阀芯位移的精确控制,提出“泵阀复合控制+进、出口压力协调控制”的控制策略,以实现计量组件出口压力和进、出口压差的精确控制。结果表明:该燃油计量组件阀芯位移控制精度可达到±0.001 mm,计量组件后压力及前后压差的控制精度均可达到±0.002 MPa,该燃油计量组件性能试验控制系统可以满足性能试验的需求。 展开更多
关键词 燃油计量组件 性能试验 液压控制系统 航空发动机
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商用航空发动机燃油计量装置动态建模分析研究 被引量：7
19
作者 杨永敏 卢前顺 《制造业自动化》 2016年第6期106-110,130,共6页
燃油计量装置是商用航空发动机燃油系统中的重要部件之一,深入了解该部件的动态特性是开展燃油系统设计、优化和故障诊断的基础。基于液压系统功率流建模思想,以腔体流量作为连接点,采用模块化建模方法,利用MATLAB/Simulink仿真软件搭... 燃油计量装置是商用航空发动机燃油系统中的重要部件之一,深入了解该部件的动态特性是开展燃油系统设计、优化和故障诊断的基础。基于液压系统功率流建模思想,以腔体流量作为连接点,采用模块化建模方法,利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建燃油计量装置动态模型。利用该模型对燃油计量装置的燃油计量响应、压差控制精度等重要动态特性进行了分析,提出了燃油计量装置设计中的优化点。 展开更多
关键词 航空发动机 燃油计量装置 动态建模
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中洛线热力系统燃油计量存在问题的分析及解决办法
20
作者 李海生 牛鑫 《石油化工安全环保技术》 CAS 2007年第2期10-11,共2页
中洛线经过2001年和2004年两次大的改造后,新安装的加热炉和燃油热水锅炉普遍存在燃油计量不准确的问题。通过实际的观察分析,发现了存在问题的诸多原因并提出了解决的方法。
关键词 中洛线 燃油计量 流量计 失准
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