民航发动机性能诊断方法

作者： 谭治学   钟诗胜   林琳   来源： 哈尔滨工业大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   无迹卡尔曼滤波   性能诊断   发动机部件   发动机稳态建模  

描述： 为利用民航发动机工作状态参数对其部件衰退情况进行在线诊断,提出一种发动机稳态建模和无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman flter,UKF)相结合的部件性能衰退诊断方法.用多元非线性函数分别表达各个部件的通用特性曲线,采用机器学习方法对实测发动机工作状态参数进行学习以确定各函数系数,进而获得发动机稳态工作模型;在对各部件的性能衰退特点及影响性分析的基础上,定义出具有代表性的部件性能衰退因子;对无迹卡尔曼滤波器进行改造,采用所获得的发动机稳态工作模型和工况参数替换传统的滤波观测方程,并以新提出的滑动窗口采样策略克服低可观测性问题;对发动机实测运行数据进行滤波,得出各部件的性能衰退因子变化趋势.经发动机实际运营监控数据验证,该方法能够在航段数据返回数据中心后快速诊断出发动机各部件性能状态,诊断结果与发动机部件损伤目视检查信息吻合良好.该方法能够有效克服发动机性能诊断过程中的非线性强、观测性低、数据噪声显著的问题,具有较高的实用价值.

民航发动机性能诊断方法

作者： 谭治学   钟诗胜   林琳   来源： 哈尔滨工业大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   无迹卡尔曼滤波   性能诊断   发动机部件   发动机稳态建模  

描述： 为利用民航发动机工作状态参数对其部件衰退情况进行在线诊断,提出一种发动机稳态建模和无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman flter,UKF)相结合的部件性能衰退诊断方法.用多元非线性函数分别表达各个部件的通用特性曲线,采用机器学习方法对实测发动机工作状态参数进行学习以确定各函数系数,进而获得发动机稳态工作模型;在对各部件的性能衰退特点及影响性分析的基础上,定义出具有代表性的部件性能衰退因子;对无迹卡尔曼滤波器进行改造,采用所获得的发动机稳态工作模型和工况参数替换传统的滤波观测方程,并以新提出的滑动窗口采样策略克服低可观测性问题;对发动机实测运行数据进行滤波,得出各部件的性能衰退因子变化趋势.经发动机实际运营监控数据验证,该方法能够在航段数据返回数据中心后快速诊断出发动机各部件性能状态,诊断结果与发动机部件损伤目视检查信息吻合良好.该方法能够有效克服发动机性能诊断过程中的非线性强、观测性低、数据噪声显著的问题,具有较高的实用价值.

民航发动机性能诊断方法

作者： 谭治学   钟诗胜   林琳   来源： 哈尔滨工业大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   无迹卡尔曼滤波   性能诊断   发动机部件   发动机稳态建模  

描述： 为利用民航发动机工作状态参数对其部件衰退情况进行在线诊断,提出一种发动机稳态建模和无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman flter,UKF)相结合的部件性能衰退诊断方法.用多元非线性函数分别表达各个部件的通用特性曲线,采用机器学习方法对实测发动机工作状态参数进行学习以确定各函数系数,进而获得发动机稳态工作模型;在对各部件的性能衰退特点及影响性分析的基础上,定义出具有代表性的部件性能衰退因子;对无迹卡尔曼滤波器进行改造,采用所获得的发动机稳态工作模型和工况参数替换传统的滤波观测方程,并以新提出的滑动窗口采样策略克服低可观测性问题;对发动机实测运行数据进行滤波,得出各部件的性能衰退因子变化趋势.经发动机实际运营监控数据验证,该方法能够在航段数据返回数据中心后快速诊断出发动机各部件性能状态,诊断结果与发动机部件损伤目视检查信息吻合良好.该方法能够有效克服发动机性能诊断过程中的非线性强、观测性低、数据噪声显著的问题,具有较高的实用价值.

民航发动机性能诊断方法

作者： 谭治学   钟诗胜   林琳   来源： 哈尔滨工业大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   无迹卡尔曼滤波   性能诊断   发动机部件   发动机稳态建模  

描述： 为利用民航发动机工作状态参数对其部件衰退情况进行在线诊断,提出一种发动机稳态建模和无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman flter,UKF)相结合的部件性能衰退诊断方法.用多元非线性函数分别表达各个部件的通用特性曲线,采用机器学习方法对实测发动机工作状态参数进行学习以确定各函数系数,进而获得发动机稳态工作模型;在对各部件的性能衰退特点及影响性分析的基础上,定义出具有代表性的部件性能衰退因子;对无迹卡尔曼滤波器进行改造,采用所获得的发动机稳态工作模型和工况参数替换传统的滤波观测方程,并以新提出的滑动窗口采样策略克服低可观测性问题;对发动机实测运行数据进行滤波,得出各部件的性能衰退因子变化趋势.经发动机实际运营监控数据验证,该方法能够在航段数据返回数据中心后快速诊断出发动机各部件性能状态,诊断结果与发动机部件损伤目视检查信息吻合良好.该方法能够有效克服发动机性能诊断过程中的非线性强、观测性低、数据噪声显著的问题,具有较高的实用价值.

多源数据融合的民航发动机修后性能预测

作者： 谭治学   钟诗胜   林琳   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 特征提取   航空发动机   多源数据融合   发动机维修决策   修后性能预测  

描述： 针对民航发动机修后排气温度裕度预测过程中的多源异构数据融合问题,提出了卷积自编码器与极端梯度提升模型结合的方法。利用所提出的条件熵增长因子规整发动机修前多元传感器参数序列中的参数排序,采用卷积自编码器提取规整后的参数序列和维修工作范围的数据特征,并将其与发动机使用时间信息组成合成特征以训练极端梯度提升模型,从而预测发动机修后性能并评估各影响因素的重要程度。经发动机机队维修案例验证,所提方法预测精度高于单维参数序列预测方法,对发动机修后排气温度的平均相对预测误差不高于8. 3%。

多源数据融合的民航发动机修后性能预测

作者： 谭治学   钟诗胜   林琳   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 特征提取   航空发动机   多源数据融合   发动机维修决策   修后性能预测  

描述： 针对民航发动机修后排气温度裕度预测过程中的多源异构数据融合问题,提出了卷积自编码器与极端梯度提升模型结合的方法。利用所提出的条件熵增长因子规整发动机修前多元传感器参数序列中的参数排序,采用卷积自编码器提取规整后的参数序列和维修工作范围的数据特征,并将其与发动机使用时间信息组成合成特征以训练极端梯度提升模型,从而预测发动机修后性能并评估各影响因素的重要程度。经发动机机队维修案例验证,所提方法预测精度高于单维参数序列预测方法,对发动机修后排气温度的平均相对预测误差不高于8. 3%。

基于迁移学习的民航发动机小样本故障诊断

作者： 付松   钟诗胜   林琳   张永健   来源： 计算机集成制造系统 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 民航发动机   支持向量机   小样本   深度自编码器   故障诊断   迁移学习  

描述： 为解决民航发动机故障诊断面临的故障样本不足问题，提出了一种基于深度自动编码器(deep auto-encoder, DAE)迁移学习的小样本故障诊断方法。在该方法中，首先利用大量的正常样本对DAE进行训练，建立发动机状态特征提取模型；然后将该特征提取模型迁移到具有少量数据的发动机故障样本中，并对这些故障样本进行特征提取；最后利用支持向量机（support vector machine, SVM）实现小样本分类。另外，为了使DAE能够学习到更具有代表性的深度特征，利用重构误差评估不同隐藏层神经元节点数下的单个自动编码器(Auto-Encoder, AE)特征提取能力，进而通过单个AE特征提取能力对DAE隐藏层的神经元节点数进行了优化。以某航空公司的CFM56-7B系列发动机的实际飞行历史数据验证了所提出的故障诊断方法的有效性。

基于迁移学习的民航发动机小样本故障诊断

作者： 付松   钟诗胜   林琳   张永健   来源： 计算机集成制造系统 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 民航发动机   支持向量机   小样本   深度自编码器   故障诊断   迁移学习  

描述： 为解决民航发动机故障诊断面临的故障样本不足问题，提出了一种基于深度自动编码器(deep auto-encoder, DAE)迁移学习的小样本故障诊断方法。在该方法中，首先利用大量的正常样本对DAE进行训练，建立发动机状态特征提取模型；然后将该特征提取模型迁移到具有少量数据的发动机故障样本中，并对这些故障样本进行特征提取；最后利用支持向量机（support vector machine, SVM）实现小样本分类。另外，为了使DAE能够学习到更具有代表性的深度特征，利用重构误差评估不同隐藏层神经元节点数下的单个自动编码器(Auto-Encoder, AE)特征提取能力，进而通过单个AE特征提取能力对DAE隐藏层的神经元节点数进行了优化。以某航空公司的CFM56-7B系列发动机的实际飞行历史数据验证了所提出的故障诊断方法的有效性。

采用二维编码矩阵的航空电子系统技术资料正向设计方法

作者： 林琳   来源： 中国电子科学研究院学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 信息集   IETM   用户技术资料   S1000D  

描述： 文中提出了一种采用二维编码矩阵的设计方法，运用S1000D标准正向设计航空电子系统的用户技术资料。航空电子系统的技术状态更新快，IETM、纸质技术资料、训练数据包需同步更新，因此采用保障技术数据同源

采用二维编码矩阵的航空电子系统技术资料正向设计方法

作者： 林琳   来源： 中国电子科学研究院学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 信息集   IETM   用户技术资料   S1000D  

描述： 文中提出了一种采用二维编码矩阵的设计方法，运用S1000D标准正向设计航空电子系统的用户技术资料。航空电子系统的技术状态更新快，IETM、纸质技术资料、训练数据包需同步更新，因此采用保障技术数据同源