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涡轮泵故障检测系统

为了提高某大型液体火箭发动机涡轮泵故障检测系统(TP-FDS)的可靠性、实时性和有效性,研究了该系统硬件的构建与布局、多块数据采集卡的同步、以及算法的集成与综合等问题。系统硬件方面,基于工控机构建立了数据记录与存贮子系统(DLSS),基于PX I总线构建了实时故障检测  (本文共5页) 阅读全文>>

国防科学技术大学
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液体火箭发动机涡轮泵实时故障检测技术及系统研究

液体火箭发动机健康监控技术及系统研究,可为提高和改进航天运载器推进系统的可靠性、安全性和降低费用奠定理论与应用基础。涡轮泵是液体火箭发动机的重要组成部分,极端的物理工作环境使其成为发动机故障率较高的部件之一,并且其故障发展非常迅速,严重地威胁发动机的安全。在实时故障检测技术的支撑下,涡轮泵故障检测系统可以及时发现故障,结合相应的控制措施后,能有效地缓解故障的发展趋势,减小故障对发动机等设备的影响。因此,涡轮泵实时故障检测技术及系统研究具有重要意义。本文在国家“八六三”高技术研究发展计划资助项目“液体火箭发动机健康监控与故障诊断技术研究”和国家自然科学基金项目“复杂机械系统健康监控中新异类检测的理论与方法研究”的资助下,深入开展了涡轮泵实时故障检测技术及系统的研究。论文的主要研究内容包括:1.深入探讨了液体火箭发动机健康监控技术及系统的研究历程与现状,论述了其发展趋势,指出了我国液体火箭发动机涡轮泵健康监控亟待解决的一些主要问题。...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
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液体火箭发动机涡轮泵健康监控关键技术及系统研究

从人类发射第一颗人造地球卫星以来,航天技术的发展十分迅速并取得了举世瞩目的成就,但同时也对液体火箭发动机提出了更高的要求,迫切需要提高其可靠性和安全性。涡轮泵是液体火箭发动机的重要组件,由于工作在极端恶劣的物理环境中,一旦出现故障,会迅速扩展演化,严重威胁发动机的安全。涡轮泵健康监控技术及系统的目标是及时发现故障,并结合相应的控制措施,以有效缓解故障劣化,减小故障对发动机乃至整个地面试车台的影响。因此,涡轮泵健康监控关键技术及系统研究对于液体火箭发动机地面综合试车的安全保障具有重要意义。本文针对目前液体火箭发动机地面试车中涡轮泵健康监控存在的主要问题,在国家863课题和国家自然科学基金项目的支持下,采用理论与应用相结合的方法,开展涡轮泵健康监控关键技术及系统研究。论文完成的主要工作包括:1.详细分析了液体火箭发动机健康监控技术及系统的研究现状,论述了其发展方向,探讨了目前我国液体火箭发动机涡轮泵健康监控需要突破的一些主要关键技术...  (本文共163页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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液体火箭发动机涡轮泵实时故障检测算法研究

大推力运载火箭是我国载人航天重大专项的重要组成部分,针对运载火箭动力系统故障诊断开展预先研究是我国载人航天工程的迫切需要。涡轮泵是液体火箭发动机的核心部件之一,也是液体火箭发动机最易发生重大故障的关键节点。因此,开展涡轮泵实时故障检测与诊断技术研究,对确保载人航天重大专项按预定计划实施、加快运载火箭试验定型具有重要意义。近年来,基于振动信号的实时故障检测与诊断算法研究是高速旋转机械实时健康监测的研究热点和前沿。本文以某型号液体火箭发动机涡轮泵历史试车的振动加速度信号为研究对象,开展了实时故障检测算法研究,完成的工作主要包括:在综合考虑算法的准确性、实时性和及时性要求的基础上,提出了两种基于频域特征的实时故障检测算法:1)基于频段峰值比的故障检测算法:算法根据信号频谱的分布规律对其进行频段划分,选择两个频段并计算其峰值比作为故障特征,通过设定固定阈值进行检测;其后,提出一种自适应阈值算法对原算法进行优化;2)基于突频均方根与支持向...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
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面向飞行器健康管理的新异类检测方法研究

飞行器包括航天飞机、运载火箭、航空固定翼飞行器和低空旋翼直升机等等。飞行器健康管理技术对于监测飞行器关键部件工作状态、评估其状态退化趋势、预测其剩余使用寿命、保证其安全运行具有重要意义,是执行状态基维修策略乃至自治性维修保障的基础和前提。时有发生的航空航天事故也不断地给人们以警醒:开展飞行器健康管理关键技术研究的需求十分迫切。在飞行器健康管理体系中,监测是一个极其重要的主题,也是诊断、预测和减缓等其它主题的基础。但在飞行器状态监测的实施过程中,常常存在先验知识缺乏、故障样本稀缺和故障模式不完备的问题。针对这些问题,本文以某型液体火箭发动机的涡轮泵为研究对象,开展了面向飞行器健康管理的新异类检测方法研究,主要研究工作包括:1.深入分析了提高新异类检测器推广能力需要考虑的因素。较为系统地研究了常见新异类检测方法的基本原理,对一些性能优异的新异类检测器进行了数值仿真分析。面向健康管理,总结了新异类检测器的设计原则,提出了三种借助新异类...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
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高压补燃液氧煤油发动机故障检测与诊断技术研究

论文以我国高压补燃液氧煤油发动机为研究对象,针对其健康监控所涉及的故障仿真、传感器配置优化、传感器故障检测与数据恢复、实时故障检测与诊断、系统集成设计与实现验证,以及发动机飞行前、飞行中和飞行后健康监测等关键技术开展了全面深入的分析、设计、实现等研究工作。研究结果不仅为研制工程实用的一次性使用发动机健康监控系统奠定了坚实的理论和技术应用基础,而且对提高我国未来可重复使用液体火箭发动机的可靠性、安全性具有重要的参考价值。针对发动机工作条件的极致性、故障发生发展的快速性、影响后果的严重性、故障模式的可复制性差,从而导致发动机故障模式特征、诊断知识和样本数据难以获取等问题,基于结构层次化分解的思想,建立了模块化的发动机故障仿真模型,开发实现了发动机可视化故障仿真软件系统,对发动机氧化剂泵汽蚀、燃烧室喉部烧蚀等主要故障进行了故障仿真及效应分析。仿真计算结果与发动机实际试车数据吻合较好,可以为故障检测与诊断方法提供重要的发动机故障样本数据...  (本文共181页) 本文目录 | 阅读全文>>