基于故障分辨能力的火箭发动机测量参数选择方法 |
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引用本文: | 张效溥,任枫,徐鹏里,李志敏,宿彩虹.基于故障分辨能力的火箭发动机测量参数选择方法[J].航空学报,2023(22):163-175. |
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作者姓名: | 张效溥 任枫 徐鹏里 李志敏 宿彩虹 |
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作者单位: | 上海宇航系统工程研究所 |
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摘 要: | 针对液体火箭发动机测量参数选择这一难题,提出一种基于模型的、提高故障分辨能力和系统可靠性的液体火箭发动机测点选取方法。基于发动机系统非线性静态特性数学模型,建立常见发动机故障下的故障特征库,并采用飞行数据验证其准确性;分别基于凝聚层次聚类算法、蒙特卡洛方法和失效模式影响分析(FMEA)构建了发动机测量特征子集的故障分辨种类数、鲁棒性和系统可靠性3种评价指标,并基于改进的多目标二进制粒子群算法(MOBPSO)开展优化设计。优化后的测点排布,可分辨故障从9种提高到13种,鲁棒性与原排布相当,风险指数略有上升;进一步探究了副系统混合比在故障分辨中的重要作用并分析其机理。本文提出的方法对其他复杂、闭环动力系统测量特征的选择具有较好的应用价值。
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关 键 词: | 液体火箭发动机 基于模型方法 测点选择 粒子群优化 凝聚层次聚类 主成分分析 |
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