一种基于频域特性的航空发动机双通道传感器信号的表决方法
2025-02-27 18:21
No.1344736151206109184
技术概要
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本技术涉及一种基于频域特性的航空发动机双通道传感器信号的表决方法,包括:采集双通道的传感器信号,对双通道的传感器信号进行高通滤波和低通滤波,获取高频信号和低频信号;对双通道的低频信号设置初始低频信号健康度,通过预设的低频信号健康判断条件对低频信号健康度进行调整;对双通道的高频信号设置初始高频信号健康度,通过预设的高频信号健康判断条件对高频信号健康度进行调整;根据双通道调整后的低频信号健康度以及高频信号健康度,进行信号表决,从双通道中选取信任通道。本发明可准确检测和隔离因发动机工作中电气接触不良导致的传感器信号毛刺、小幅跳变和漂移等异常,显著提高航空发动机运行的安全性。
背景技术
航空发动机传感器主要包括转速传感器、温度传感器和压力传感器等。航空发动机电子控制器使用这些传感器采集的发动机转速、各截面温度和压力等状态参数,实施航空发动机的稳态控制、加减速控制、参数限制保护等控制功能,实现航空发动机全包线的推力调节和安全运行。 航空发动机传感器一般采用双通道的设计方案,如图2所示。传感器内部包含元件A、元件B两个余度,分别经过电缆A、电缆B后进入发动机电子控制器进行信号表决后,用于控制计算和控制输出。 传感器内部元件电气破损、插头和插座接触不良、电缆破损等故障模式,均会导致传感器信号失真。航空发动机适航规章规定,控制系统的设计和构造应能保证不会由于控制系统电气或电子部件的单个失效或故障而导致不安全状态的发生。 当发动机在使用中出现传感器内部元件电气破损、电缆破损出现虚连或虚断,以及插头和插座松动、浸油导致接触不良等故障模式时,受发动机本身高频振动影响,电路可等效为原有的传感器以高频通断方式额外串联低阻抗电路,使得传感器信号表现为信号毛刺、小幅跳变和漂移。现有的双通道传感器信号表决方法是对双通道信号进行简单比较和选择,常常无法有效检测和隔离异常信号,可能会使用异常的信号用于控制,导致发动机出现控制波动、推力丧失(LOTC)甚至超温、超转等问题,影响航空发动机的飞行安全。 综上,现有的双通道传感器信号表决方法,对故障模式覆盖不足存在故障无法检测和隔离的问题,希望在不改变现有发动机硬件构型的基础上,提出一种改进的基于频域特性的航空发动机双通道传感器信号的表决方法,以准确检测和隔离航空发动机工作中信号接触不良产生的异常信号,从而提高航空发动机运行的安全性。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
王建锋  卢则鹏  王宁  孙志岩  周永权
技术所属: 中国航发控制系统研究所  南京航空航天大学
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