张瑞 廖增步 耿佳 宋志平 王净巍

【摘  要】航空发动机作为一种工业产品，面临着大量的不确定性。传感器噪声和偏差、个体差异、性能衰退等不确定性因素相互耦合，极大地提高了发动机系统的复杂度，对故障诊断方法的泛化能力提出了挑战。然而，至今尚无对上述不确定性因素的系统表征方法，以提供统一且接近真实情况的故障诊断方法比较基准。本文给出了发动机气路故障诊断不确定性因素的完备表征方案，通过一系列参数表征了上述各种不确定性因素以接近实际工况。

【关键词】涡轮发动机;气路故障诊断;不确定性因素

1.引言

发动机平均无故障工作时间从一百小时到数百小时不等，民机甚至可达数千小时[1]。据外场统计，气路部件故障发生概率不到10%，但却占用了30%～50%的维修时间。在传统的基于时间和循环数的计划性维护中，大量的维修资源被浪费在了寻找很可能不存在的故障上。如果能通过运行状态判断故障所在，那么维护策略就可以根据发动机状态轻松制定。这种模式被称为视情维护[2]。其关键环节是故障诊断，尤其是气路故障诊断。为此，一系列传感器测量参数被用于故障诊断以判断发动机的健康状况。然而，随着研究的深入开展，传感器噪声和偏差、性能衰退、制造引起的发动机个体差异等不确定性因素，极大地提升了发动机系统的复杂度，给基于传感器信号的故障诊断带来了困难。

为了解决上述问题，广大学者致力于研究发动机不确定性因素的表征方法。……