基于二阶鲁棒滑模观测器的民用涡扇发动机气路故障诊断

• 作者: 常晓东 强子健 鲁峰 黄金泉
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 故障诊断 滑模观测器 健康参数 不确定性 涡扇发动机
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 测试 试验 控制
• 页码范围: 1411-1419
• 页数: 9页
• 分类号: V233.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.190210

摘要

针对状态估计器在航空发动机气路参数估计中响应迟缓、鲁棒性不强等问题,以未知输入重构的思路,提出了一种基于Super-twisting滑模观测器的航空发动机气路故障诊断方法.通过将健康参数考虑为未知输入,设计滑模切换项重构健康参数的变化量,由于避免了状态估计器设计中健康参数导数为零的假设,本文的方法在处理突变故障时拥有更快的响应速度.针对鲁棒性问题,提出了一种新的故障向量增广形式,通过将扰动项增广至健康参数向量中,观测器的重构信号能够同时估计出健康参数变化量以及扰动项的大小,实现扰动与部件故障的解耦,从而避免了不确定项对健康参数估计结果的影响.本文建立了民用涡扇发动机包线范围内的线性变参数模型,通过不同故障模式下的数值仿真,并与状态估计器比较,验证了方法的有效性.结果表明,设计的滑模观测器具有小于0.5％的估计误差,有效地提高了气路健康参数的估计速度,增强了对不确定性的鲁棒性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄金泉	南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室	131	1533	22.0	31.0
2	鲁峰	南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室	41	353	12.0	17.0
3	强子健	南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室	2	1	1.0	1.0
4	常晓东	南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室	1	0	0.0	0.0