任立通 作品数:34 被引量:145 H指数:8 供职机构: 空军工程大学航空航天工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 陕西省自然科学基金 中国航空科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 自动化与计算机技术 机械工程 更多>>
故障结构分解的航空发动机执行机构估计 2014年 作为航空发动机控制系统的易损部件,执行机构的故障估计目前尚缺少有效方法。采用故障结构分解的方法,通过重构输出变量来分离出输出变量中与故障无关的部分,并由此得出故障与状态量、输出量之间的关系;将故障信号与原有的状态变量合并为新的状态变量得到系统的增广模型;最后对该增广模型设计全维观测器实现故障估计和状态估计。仿真结果证明了该方法的有效性。 王磊 张建新 谢寿生 任立通 胡金海关键词:航空发动机 故障估计 状态观测器 航空发动机分布式控制系统动态输出反馈鲁棒H_∞容错控制 被引量:4 2018年 针对存在网络诱导时延、外部干扰的航空发动机分布式控制系统,提出了执行机构发生部分失效故障时的输出反馈容错控制方法。对航空发动机分布式控制系统中网络诱导时延以及执行器部分失效问题进行量化说明,在此基础上,采用动态输出反馈控制器建立增广闭环系统。针对所建立的增广闭环系统,对H_∞性能约束下的增广闭环系统稳定性进行分析,并利用线性矩阵不等式理论设计了输出反馈H_∞容错控制器。仿真结果表明,当两个执行机构输出值分别为衰减80%和50%时,控制系统在所设计的控制器作用下均方渐进稳定,且具有H_∞性能指标为0.63,同样在正向偏差故障条件下也具有很好的容错能力。 张乐迪 谢寿生 张驭 任立通 王磊 彭靖波 周彬关键词:分布式控制系统 动态输出反馈 网络诱导时延 鲁棒H∞容错控制 基于故障敏感度的证据权重计算方法及其应用 被引量:2 2017年 典型证据权重计算方法存在只有少数传感器判断正确而多数判断错误的高冲突证据的加权D-S决策融合问题,针对此问题,提出一种基于故障敏感度的证据权重计算方法。首先,通过核函数主元分析(kernel principal component analysis,简称KPCA)提取非线性的敏感特征;其次,基于故障检测原理计算该特征的故障敏感度,并将其作为传感器的故障敏感度;最后,计算得到基于故障敏感度的传感器决策权重,并将该权重及等权重法和基于决策距离方法的权重共同应用于转子故障模拟实验台的融合检测与诊断中。结果表明,该方法能对故障敏感、包含故障信息多的传感器赋予更高的权重值,提高其决策地位和作用,反之则赋予较小的权重,"弱化"其决策地位和作用。通过证据权重的"调节"作用,使得该方法无论是在只有少数传感器发现故障的证据高冲突情况还是在冲突不大或无冲突时,均取得了更好的决策融合结果。 胡金海 高星伟 张驭 任立通 彭靖波关键词:多传感器融合 D-S证据理论 故障诊断 基于随机共振预处理的振动故障特征提取研究 被引量:9 2014年 为有效降低噪声对机械故障特征提取结果干扰,提高故障特征集分类性能,提出基于随机共振(SR)预处理的故障特征提取方法。用随机共振方法对振动信号预处理,提高输出信号信噪比,增强信号频率特性;将随机共振输出信号用于特征集提取。为验证随机共振对信号预处理效果,分别提取基于时域、频域及时频域分析的故障特征集用于故障诊断;用转子试验数据对该方法所取特征集进行检验。结果表明,经随机共振处理后提取的各特征集与原始数据提取的特征集相比,均表现出较好分类性能,且其诊断结果的确定性较原始特征好,有望应用于工程实际。 任立通 胡金海 谢寿生 王磊 苗卓广关键词:随机共振 故障诊断 特征提取 基于T-S逆模型的航空发动机解耦控制 被引量:1 2012年 为了解决发动机控制系统中存在的耦合现象,以自适应逆控制原理为基础,提出了一种基于T-S逆模型的解耦控制器;该方法利用模糊T-S模型来辨识发动机的逆模型,从而得到实现解耦效果的伪线性化模型,再运用神经网络PID控制器的在线整定功能提高系统的动态性能和鲁棒性,使系统综合性能最优;仿真结果表明,该控制器具有理想的解耦效果,在发动机工作包线范围内具有良好的自适应能力。 任立通 谢寿生 苗卓广 王磊 彭靖波 吴勇关键词:航空发动机 自适应逆控制 神经网络PID 解耦控制 基于短时延的分布式控制系统鲁棒故障检测 被引量:2 2013年 针对带有随机短时延的航空发动机分布式控制系统,将时延的影响转化为范数有界的矩阵不确定性,建立了其系统模型,借鉴传统鲁棒控制的方法,提出了一种鲁棒故障检测方法,设计了其故障检测观测器,并对其进行了稳定性、鲁棒性分析。最后,对所提出的故障检测方法进行了数值仿真,结果验证了所设计故障观测器的有效性。 王立国 翟旭升 杨勇 谢寿生 任立通关键词:分布式控制系统 鲁棒故障检测 抽功法建立航空发动机小偏差状态空间模型 航空发动机控制的研究过程中,首先要建立航空发动机数学模型.本文通过抽功法建立航空发动机小偏差状态空间模型,以阶跃输入响应进行模型的仿真检验,通过与原非线性数学模型响应过程比较,分析其抽功法的性能特点,为下一步对建立航空发... 段进峰 谢寿生 任立通 王立国 姚凯翔 刘蕴哲关键词:航空发动机 基于T-S模糊KPCA模型的分布式控制系统传感器故障诊断 被引量:2 2014年 为减小航空发动机多工况的工作特性和分布式控制系统非线性网络环境对故障诊断系统的影响,针对航空发动机分布式控制系统,提出一种基于T-S模糊KPCA模型的传感器故障诊断方法。首先采用C均值模糊聚类法,以油门杆角度为样本标签,对样本空间进行模糊分类,再通过模糊相似矩阵剔除各样本子空间的野值点;其次建立标称工况的KPCA模型,并利用训练样本对非标称工况的隶属度函数进行辨识,得到全工况T-S模糊KPCA模型;最后利用统计量T 2和SPE对传感器故障进行检测,并采用数据重构方法对故障传感器进行隔离定位。仿真结果表明该方法对发动机的任意稳定工况具有自适应能力,能够在非线性网络环境下对正常样本和故障样本保持较低的虚警率和漏报率。当多个传感器同时发生故障时,能够准确找到故障源,实现对故障传感器的隔离。 王磊 王磊 谢寿生 任立通 余坚关键词:航空发动机 分布式控制系统 T-S模糊模型 传感器故障诊断 军用飞机燃油消耗多元线性回归模型 被引量:7 2014年 为了解决军用飞机非标准动作燃油消耗建模问题,利用实际飞参数据,采用多元线性回归方法进行建模分析。建立了燃油消耗量与飞行时间、油箱平均油量、平均高度、平均速度、T1温度、T4温度、N2转速、高度变化量、飞机外挂的多元线性回归模型,并对回归模型进行统计性检验和验证。结论显示:模型拟合度较好,符合军用飞机飞行耗油规律,对军用飞机非标准动作燃油消耗规律研究具有重要意义。 田虎森 谢寿生 任立通 王磊 张驭关键词:军用飞机 燃油消耗 拉杆转子装配振动检测分形研究 被引量:9 2014年 针对单个螺栓预紧变化对篦齿盘振型无影响、通过统计分析振动响应信号时频域特征亦不能有效判断拉杆转子装配状态问题,提出利用分形理论分析拉杆转子装配振动检测信号新方法。通过拉杆转子装配振动检测试验获取振动响应信号,运用分形理论分析试验结果,分别计算三种螺栓预紧状态下矩形盒维数及多重分形谱参数,利用多重分形谱参数为支持向量机特征向量对拉杆转子装配状态进行模式识别。结果表明,拉杆转子螺栓松动时,振动响应信号的盒维数会相应增加,盒维数大于1.25时转子装配不合格。结合支持向量机用多重分形谱参数预测装配状态分类结果正确率达93.700 8%。 余坚 谢寿生 任立通 张子阳 王磊 王立国关键词:支持向量机