基于CBR的飞机引气系统故障诊断技术探究

张磊

摘 要：随着时代的不断发展，人们对于飞机的安全性要求也越来越高。因此，对于飞机的故障诊断就成为研究的关键课题。文章选自基于CBR的飞机引气系统故障诊断技术进行分析，希望可以为今后的故障诊断起到一定的借鉴意义。

关键词：飞机；引气系统；故障；诊断

中图分类号：V217+.22 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）12-0156-02

Abstract： With the continuous development of the times， people have higher and higher requirements for the safety of aircraft. Therefore， the fault diagnosis of aircraft becomes the key research topic. This paper analyzes the fault diagnosis technology of aircraft exhaust system based on CBR， hoping that it can be used for reference in the future.

Keywords： aircraft； engine bleed system； fault； diagnosis

基于CBR的飞机引气系统故障诊断技术就可以提升故障的诊断效率，满足工作量控制的需求。

1 基于CRB的飞机引气故障诊断系统整体设计

1.1 CBR

case-base reasoning，基于案例推理（简称CRB），属于机器学习领域类比推理模式，也就是通过访问案例库之中的相关问题，找到目标问题的相似性，以此来找到目标问题的解决方法。其推理是增量式的，可以解决非线性的半结构化以及非结构化的问题。

1.2 系统框架

1.2.1 故障诊断系统的需求分析

基于CBR的飞机引气故障诊断系统主要是为了快速的排除故障，利用对历史的总结，就可以起到预防故障的作用，这样在减少维修成本的同事，也能够提升安全系数，其主要面对的是飞机营运人[1]。

1.2.2 引气故障診断系统模型

基于系统的实际需求，就可以设计出飞机引气系统的故障诊断系统结构。一旦引气系统出现了新故障，基于人机交互的方式，就可以直接输入引气故障的故障征兆，同时也可以将关键词输入其中，利用案例表示模块，就可以直接形成案例，利用检索机制，系统可以直接的获取具有一定参考度的案例，通过这一个案例，就可以指导当前出现的问题。按照实际的诊断情况，可以先进行效果的评估诊断，再配合上修改参考案例，就可以直接形成解决的方案。

2 基于CBR的飞机引气系统故障仿真分析

2.1 正常工作过程中的仿真

引气系统能够正常的工作，是开展有效工作，保护飞机与飞行员安全的重要前提。引气系统能够为飞机提供增压、通风以及冷却等各种功能[2]。基于引气系统模型做出仿真，其仿真的输入参数见表1所示，结果见图1所示。

基于仿真结果，得到动态变化曲线，随着压力调节阀对阀门开度进行调节，发动机引入高温气体，其过压阀出口的压力会接近于40psi，而预冷器出口的压力接近于27psi，预冷器的出口温度接近于220℃，最后，各个参数都能够达到稳定的要求，这能够满足引气系统的需求，也表明这一模型本身的精度较高，这样就可以为后续的故障仿真提供数据支持。

2.2 压力调节活门

压力调节活动本身属于气动主要的工作部件，其压力为36-45psi。如果出现下述的情况，就会自动关闭活门：引气出现了超压超温、APU引气活门没有关闭、引气管路出现了漏气、没能变比对应的发动机启动活门。控制器与压力调节活门之间是利用管道进行相互连接的，如果控制管路或者是接头出现了漏气现象，就会减小压力，或者是将压力完全的释放掉，最终导致压力调节部件不再具备功能，使得出口的压力远远超过正常值的要求，位于下游的过压保护阀就会自动的关闭，以此来对管路系统加以保护。针对压力调节阀的故障进行仿真，下游的出口位置出现了压力超压的情况，这样就会直接的关闭过压阀[3]。其输入参数见表2，仿真结果见图2。

就结果来看，在发生故障之前，过压阀、调节阀出口以及预冷器等出口位置的动态参数都在正常的范围内。但是在出现故障之后，就会突然增大调节阀的打开角度，无法保持出口压力的正常调节。如果超出85psi的安全值，就会直接关闭过压阀，减小预冷器出口的压力，最终出现低压故障。

2.3 传感器

各个温度传感器在控制系统之中会直接接受信号，这样就会针对性的开展处理，同时也可以对信号加以控制。一旦传感器有故障出现，就会导致组件接收与输出的信号出现错误的控制，这样就会对整个系统的正常工作带来影响。以风扇活门的传感器故障为例，一旦风扇活门传感器出现了故障，就会对控制组件反馈超温信号，利用调节阀与温度控制恒温器之间的传感器，就可以通过纯气动的方式来对压力调节阀加以控制[4]。仿真参数见表3，将超温的温度设置在250℃，其仿真的结果见图3。

从仿真的结果来看，预冷器输出温度控制在200℃，当温度传感器面临故障，其温度大约为250℃，一旦出现超温的现象，就会直接将压力调节阀关闭，这样也会适当的减小热引气的力量，使得预冷器的输出压力得到有效的控制，并且还会增大冷气的流量。所以，当出现温度传感器故障之时，就可能引发低压故障。

3 结束语

总而言之，希望通过本文的分析，能够对飞机引气系统的故障诊断有新的认识，能够为今后的故障诊断奠定良好的基础条件。

参考文献

[1]梁坤，左洪福，孙见忠，等.多元线性回归在引气系统故障诊断中的应用[J].北京航空航天大学学报，2015（09）：1651-1658.

[2]何永勃，王丽哲，杨燕辉.基于CBR的飞机引气系统故障诊断案例库构造[J].中国民航大学学报，2013（06）：29-32.

[3]何永勃，杨燕辉.飞机引气系统的建模与故障仿真[J].计算机应用与软件，2013（10）：220-222+303.

[4]周本欣.通过多种措施预防737NG飞机引气故障[J].航空维修与工程，2013（05）：53-54.

[5]韦小浩.B737NG飞机发动机引气系统故障浅析[J].科技视界，2016（12）：22+64.

[6]李海伟.引气系统建模及传感器集优化分析[J].民用飞机设计与研究，2015（02）：51-54+96.