基于超统计的多阶段航空发动机剩余寿命预测
2021-02-05刘君强胡东斌潘春露雷凡赵倩茹
北京航空航天大学学报 2021年1期
刘君强,胡东斌,潘春露,雷凡,赵倩茹
(1.南京航空航天大学 民航学院,南京211000; 2.南京航空航天大学 外国语学院,南京211000)
航空发动机的复杂性与精密性使之成为“工业之花”,而其安全与高效工作直接决定了航空运输的安全与效益,因此对它进行健康管理及剩余寿命预测至关重要。现代航空器的采购费用和使用保障费用日益庞大,据美军官方统计,在武器装备的全寿命周期费用中,使用与保障费用占到了总费用的72%[1]。与使用保障费用相比,维修保障费用在技术上更具有可压缩性。而故障预测与健康管理(Prognostic and Health Management,PHM)正是压缩维修保障费用的一个重要手段[2]。
在民航发动机的运行保障中,传统的方法是凭借检查发动机以判断其运行状况。近年来,越来越多的国内外研究员通过先进的PHM 技术对航空发动机的健康状态进行深入研究,主要内容包括发动机健康监测[3]、发动机失效机理[4]、发动机寿命预测等方面[5]。
在剩余寿命(Remaining Useful Life,RUL)预测模型研究中,主要包括基于数据驱动的方法、基于物理模型的方法和融合的方法。然而,航空发动机因设计结构复杂导致其物理模型难以确定,基于物理模型的方法和融合的方法,目前的研究较少。
大多研究人员采用基于数据驱动的方法对航空发动机的RUL进行预测。任淑红和左洪福[6]基于排气温度裕度(EGTM)对航空发动机进行RUL预测,但是仅通过单参数的RUL预测不能客观反映整台发动机的健康状况。赵广社等[7]基于多源数据对航空发动机进行RUL预测。……
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