主元分析在航空发动机关键系统状态识别中的应用

来源：计算机测量与控制杂志2015年第11期北京时间：

作者：崔建国,郑蔚,蒋丽英,于明月,蒲雪萍,师建强

单位：沈阳航空航天大学自动化学院

摘要：航空发动机是飞机的心脏,因此,对其状态识别进行研究,一直是业界研究并试图解决的热点问题之一。本文以某型真实发动机气路系统为具体研究对象,通过在专业试验平台对其各种运行状态进行试验,采集其大量试验数据,在对其深入分析的基础上,提出采用高压转子相对物理转速、发动机进口温度、发动机进口压力、压气机出口压力、25截面压气机进口温度、低压转子相对物理转速、低压涡轮后温度、低压涡轮后压力等8个主要参数进行状态识别的方法,首先对其进行标准化处理,再对其进行主元分析,采用主元贡献率法计算出主元个数,并据此构建状态识别模型,确定 统计量和SPE统计量。并以确定的 统计量和SPE统计量作为航空发动机气路系统状态健康与异常识别的标志,对航空发动机气路系统健康与否进行识别研究,研究结果表明,该方法可以很好识别出航空发动机气路系统的运行状态,对航空发动机实际运行及所处状态的识别具有重要的使用价值与工程指导意义。

关键词：航空发动机;主元分析; 统计量;SPE统计量;健康状态识别

基金资助：辽宁省自然科学基金资助项目(2014024003)；航空科学基金资助项目(2010ZD54012)；国防技术基础科研项目(Z052012B002)