基于模型的发动机健康管理系统监测参数选择方法研究

张瑞 代定强 蔡景 杨旭

摘 要：健康管理系统是发动机的重要组成部分，系统监测参数的选取对健康管理系统的性能水平有直接影响。目前我国尚无合适的监测参数选择方法。针对该问题，提出了基于模型的发动机健康管理系统监测参数选择方法，通过建立发动机仿真模型，分析故障与监测参数的相关性，并通过信息熵算法进行监测参数的选择。以燃油控制子系统为例，对其中关键的故障注入和参数选择方法进行了应用研究，结果表明基于模型的监测参数选择方法具有实际应用价值。

关键词：健康管理系统;参数选择;仿真;信息熵;诊断策略

发动机健康管理系统是现代发动机系统的重要组成部分，具备保障飞行安全、降低使用和保障费用的能力[1]。为了实现对发动机状态的实时监测，进行健康评估和故障预测，达到健康管理的目的，必须合理地选择用于健康管理系统分析的监测参数[2]。目前，我国仍缺乏发动机健康管理系统的正向设计经验，尚未形成系统的监测参数选择方法。

张宇飞等[3]通过理论的部件和整体特性分析对超燃冲压发动机的监测参数、状态参数和极限参数进行了选择和优化，但是这种方法难度较大且在不同型号发动机之间不具备通用性;杨述明等[4]和杨雪等[5]使用层次分析法分别对航空发动机和火箭发动机进行了监测参数评估选择，取得了一定的成果，但该方法的主观性较强，对专家经验依赖程度高。……