航空发动机故障诊断系统设计与实现
2014-08-30张俊红马文朋李林洁
张俊红,马文朋,李林洁,刘 昱
ZHANG Junhong,MA Wenpeng,LILinjie,LIU Yu
天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300072
State Key Laboratory of Engines,Tianjin University,Tianjin 300072,China
1 引言
随着民用航空事业的发展,飞行安全性和经济性越来越受到重视,航空发动机是飞机的心脏,结构复杂、工作环境恶劣,是机械行业中故障率最高、维护工作量最大的系统,其工作状态的好坏直接影响飞行安全。据NASA统计资料表明,民航领域的发动机故障占飞机所有机械故障的三分之一;另外一项关于发动机直接运行成本的统计显示,维护费用占34%。因此,进行航空发动机状态监测与故障诊断具有重要意义。
我国的航空发动机故障诊断研究还处于起步阶段,国内尚未出现成熟的商业化的航空发动机故障诊断系统,但在相关方法、技术及系统开发的研究上也出现了一些成果。应勇[1]设计了航空发动机监控系统的硬件电路,讨论了航空发动机状态信号的多种处理方法,并利用LabWindows/CVI开发平台和C语言,开发了一套航空发动机故障信号分析处理软件。马业鹏[2]利用经典和现代数字信号处理方法,在LabVIEW开发平台上,结合MATLAB和C语言,开发出了航空发动机振动的状态监测和故障诊断系统。以上系统拥有较强的信号处理功能,但在故障模式识别上较为薄弱。
本文基于航空发动机振动信号,利用LabVIEW虚拟仪器开发平台,通过其外部接口调用MATLAB和C语言程序,设计了一套航空发动机故障诊断系统。该系统由数据采集、信号处理与特征提取、故障模式识别、故障数据库管理等模块组成,其中数据采集由LabVIEW调用动态链接库驱动TST-5912数据采集仪实现;……
