飛行器健康評(píng)估和故障預(yù)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、飛行器健康管理是與飛行器系統(tǒng)健康狀態(tài)直接相關(guān)的管理活動(dòng)，它有助于及時(shí)準(zhǔn)確了解系統(tǒng)及其組成部分的狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)將其恢復(fù)到正常狀態(tài)，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)使故障對(duì)系統(tǒng)安全和所進(jìn)行任務(wù)的影響最小。健康管理以診斷、預(yù)測(cè)和修復(fù)為主要手段，具有智能性和自主性的典型特征。
　　本文針對(duì)飛行器健康管理結(jié)構(gòu)體系中的兩個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題——健康評(píng)估和故障預(yù)測(cè)進(jìn)行深入研究，提出了基于元器件性能和系統(tǒng)性能相融合的系統(tǒng)健康評(píng)估方法和基于改進(jìn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的故障預(yù)測(cè)方

2、法，并在飛行器仿真平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文具體工作和研究成果總結(jié)如下。
　　1、研究了機(jī)理建模和數(shù)據(jù)建模相結(jié)合的系統(tǒng)建模方法，將定性建模方法與符號(hào)有向圖、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，建立了飛行器系統(tǒng)的故障傳播模型。
　　2、根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)所獲得的系統(tǒng)特征信息，分析診斷各元器件的性能數(shù)據(jù)，提出一種系統(tǒng)健康評(píng)估方法；系統(tǒng)健康評(píng)估模型采用線(xiàn)性或非線(xiàn)性加權(quán)模型，包含四個(gè)主要因素：節(jié)點(diǎn)重要性、節(jié)點(diǎn)可靠度、節(jié)點(diǎn)歷史故障頻率以及節(jié)點(diǎn)當(dāng)前故障程度。<

3、br>　　3、根據(jù)系統(tǒng)元器件之間的物理關(guān)系和交互信號(hào)，建立基于多層貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的故障預(yù)測(cè)模型；提出基于節(jié)點(diǎn)健康性能和信號(hào)趨勢(shì)分析的根節(jié)點(diǎn)先驗(yàn)概率確定方法，根據(jù)父節(jié)點(diǎn)元器件的健康信息預(yù)測(cè)其子節(jié)點(diǎn)元器件的故障概率，并選取合適的參數(shù)學(xué)習(xí)算法確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的條件概率表，利用多樹(shù)傳播算法進(jìn)行聯(lián)合概率推理。
　　4、在Quanser 3-DOF hover仿真平臺(tái)上進(jìn)行了飛行器健康評(píng)估和故障預(yù)測(cè)算法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；通過(guò)模擬注入飛行器執(zhí)行器故障，評(píng)估