基于CBR的飛機引氣系統故障診斷技術探究

張磊

摘 要：隨著時代的不斷發展，人們對于飛機的安全性要求也越來越高。因此，對于飛機的故障診斷就成為研究的關鍵課題。文章選自基于CBR的飛機引氣系統故障診斷技術進行分析，希望可以為今后的故障診斷起到一定的借鑒意義。

關鍵詞：飛機；引氣系統；故障；診斷

中圖分類號：V217+.22 文獻標志碼：A 文章編號：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的飛機引氣系統故障診斷技術就可以提升故障的診斷效率，滿足工作量控制的需求。

1 基于CRB的飛機引氣故障診斷系統整體設計

1.1 CBR

case-base reasoning，基于案例推理（簡稱CRB），屬于機器學習領域類比推理模式，也就是通過訪問案例庫之中的相關問題，找到目標問題的相似性，以此來找到目標問題的解決方法。其推理是增量式的，可以解決非線性的半結構化以及非結構化的問題。

1.2 系統框架

1.2.1 故障診斷系統的需求分析

基于CBR的飛機引氣故障診斷系統主要是為了快速的排除故障，利用對歷史的總結，就可以起到預防故障的作用，這樣在減少維修成本的同事，也能夠提升安全系數，其主要面對的是飛機營運人[1]。

1.2.2 引氣故障診斷系統模型

基于系統的實際需求，就可以設計出飛機引氣系統的故障診斷系統結構。一旦引氣系統出現了新故障，基于人機交互的方式，就可以直接輸入引氣故障的故障征兆，同時也可以將關鍵詞輸入其中，利用案例表示模塊，就可以直接形成案例，利用檢索機制，系統可以直接的獲取具有一定參考度的案例，通過這一個案例，就可以指導當前出現的問題。按照實際的診斷情況，可以先進行效果的評估診斷，再配合上修改參考案例，就可以直接形成解決的方案。

2 基于CBR的飛機引氣系統故障仿真分析

2.1 正常工作過程中的仿真

引氣系統能夠正常的工作，是開展有效工作，保護飛機與飛行員安全的重要前提。引氣系統能夠為飛機提供增壓、通風以及冷卻等各種功能[2]。基于引氣系統模型做出仿真，其仿真的輸入參數見表1所示，結果見圖1所示。

基于仿真結果，得到動態變化曲線，隨著壓力調節閥對閥門開度進行調節，發動機引入高溫氣體，其過壓閥出口的壓力會接近于40psi，而預冷器出口的壓力接近于27psi，預冷器的出口溫度接近于220℃，最后，各個參數都能夠達到穩定的要求，這能夠滿足引氣系統的需求，也表明這一模型本身的精度較高，這樣就可以為后續的故障仿真提供數據支持。

2.2 壓力調節活門

壓力調節活動本身屬于氣動主要的工作部件，其壓力為36-45psi。如果出現下述的情況，就會自動關閉活門：引氣出現了超壓超溫、APU引氣活門沒有關閉、引氣管路出現了漏氣、沒能變比對應的發動機啟動活門。控制器與壓力調節活門之間是利用管道進行相互連接的，如果控制管路或者是接頭出現了漏氣現象，就會減小壓力，或者是將壓力完全的釋放掉，最終導致壓力調節部件不再具備功能，使得出口的壓力遠遠超過正常值的要求，位于下游的過壓保護閥就會自動的關閉，以此來對管路系統加以保護。針對壓力調節閥的故障進行仿真，下游的出口位置出現了壓力超壓的情況，這樣就會直接的關閉過壓閥[3]。其輸入參數見表2，仿真結果見圖2。

就結果來看，在發生故障之前，過壓閥、調節閥出口以及預冷器等出口位置的動態參數都在正常的范圍內。但是在出現故障之后，就會突然增大調節閥的打開角度，無法保持出口壓力的正常調節。如果超出85psi的安全值，就會直接關閉過壓閥，減小預冷器出口的壓力，最終出現低壓故障。

2.3 傳感器

各個溫度傳感器在控制系統之中會直接接受信號，這樣就會針對性的開展處理，同時也可以對信號加以控制。一旦傳感器有故障出現，就會導致組件接收與輸出的信號出現錯誤的控制，這樣就會對整個系統的正常工作帶來影響。以風扇活門的傳感器故障為例，一旦風扇活門傳感器出現了故障，就會對控制組件反饋超溫信號，利用調節閥與溫度控制恒溫器之間的傳感器，就可以通過純氣動的方式來對壓力調節閥加以控制[4]。仿真參數見表3，將超溫的溫度設置在250℃，其仿真的結果見圖3。

從仿真的結果來看，預冷器輸出溫度控制在200℃，當溫度傳感器面臨故障，其溫度大約為250℃，一旦出現超溫的現象，就會直接將壓力調節閥關閉，這樣也會適當的減小熱引氣的力量，使得預冷器的輸出壓力得到有效的控制，并且還會增大冷氣的流量。所以，當出現溫度傳感器故障之時，就可能引發低壓故障。

3 結束語

總而言之，希望通過本文的分析，能夠對飛機引氣系統的故障診斷有新的認識，能夠為今后的故障診斷奠定良好的基礎條件。

參考文獻

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[2]何永勃，王麗哲，楊燕輝.基于CBR的飛機引氣系統故障診斷案例庫構造[J].中國民航大學學報，2013（06）：29-32.

[3]何永勃，楊燕輝.飛機引氣系統的建模與故障仿真[J].計算機應用與軟件，2013（10）：220-222+303.

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