论文部分内容阅读
健康监控技术是当前的研究热点,在民用结构如桥梁、高速路、电站、隧道等方面已有大量应用。将健康监控技术应用于飞行器(如飞机、直升机、航天飞机、飞船、卫星、运载火箭等),对于提高飞行器的可靠性、安全性、经济性,减少维护成本,以及防止灾难事故的发生,具有积极的意义。国外对飞行器健康监控技术非常重视,美国、俄罗斯、西欧、日本等主要航空航天技术大国都投入了大量人力物力进行研究应用,而相对而言国内相关研究还比较少,成熟的应用方案还没有。为了使我国在该领域迅速赶上国外先进水平,不仅需要以传感器技术的发展为基础,以及众多科技人员进行理论研究,还需要建立飞行器健康监控技术实验室,为各种研究方案提供一个可以进行验证的技术试验平台。 本文提出了一个飞行器健康监控技术实验室方案,主要特点是基于虚拟仪器技术,通过配备基本的硬件和开发各类信号处理、故障诊断、健康监控软件来构建实验室,从而可以快速、灵活、经济地开展各种相关研究。飞行器健康监控系统要求具备远程实时健康监控能力,并有良好的准确性、鲁棒性、自修复能力。它在总体上可以分为三个组成部分,即数据采集系统、数据通讯系统和数据处理系统。在本文第二章中,对数据采集系统的构成、设备的选用和相关技术进行了研究;对数据通讯系统进行研究后,提出了基于扩频通讯技术的远程无线数据传输方案;另外还对数据处理系统的信号处理系统和故障诊断系统进行了探讨,为进一步研究打下了基础。 为了验证本方案的可行性、通用性和先进性,在第三章利用航模飞机发动机燃油系统作为研究对象,给出了一个演示验证系统。主要特点在于:利用计算机技术,开发了虚拟压力、流量传感器来模拟燃油系统的实时状态数据;对信号的分析处理采用数字信号处理技术;提出了一种故障诊断方法——燃油系统状态因子诊断法,并进行了实验验证。结果表明,所提方案对于燃油系统的四种典型故障模式的检测诊断是有效的,健康监控是可以实现的。 最后对论文内容进行了总结,对实验室相关技术研究进行了展望。