某型号伺服作动器健康状况综合评判与寿命预测研究

论文摘要

飞控系统工作可靠性是飞机安全飞行的保证和前提,伺服作动器作为飞控系统重要组成部分,对其进行工作可靠性评判与寿命预测研究对于保障飞机的安全可靠飞行具有重要意义。针对传统健康状况评判过程存在静态特性的不足,通过引入动态隶属度函数,在模糊综合评判方法的基础上实现了多因素综合影响下的伺服作动器系统健康状况的动态综合评判,使评判结果更加科学合理。飞机飞行履历表是对伺服作动器进行健康状况准确评判的基础,为了科学准确地实现对伺服作动器健康状况的评判,应用主成份分析法和聚类法,在充分考虑了工作任务剖面和环境剖面基础上,建立了能相对真实描述系统的工作情况的简化履历表。进而基于所建立的履历表研究了伺服作动器健康状况等级的有效评判方法,实现了对伺服作动器的健康状况进行综合评判。为保证系统可靠工作,应对健康等级差的伺服作动器进行剩余寿命预测。本文基于退化数据分析,结合系统健康状况等级评判思想,对伺服作动器寿命预测问题进行了研究,形成了一套完整的、不同于传统的预测方法,不仅能满足单失效表现系统的工作可靠性要求,同样也可保证多失效表现系统的可靠工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题研究目的和意义
• 1.3 健康评判系统现状
• 1.3.1 健康评判技术发展
• 1.3.2 国外研究现状
• 1.3.3 国内研究现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 伺服作动器结构及故障分析
• 2.1 飞行控制系统结构分析
• 2.1.1 机械力控制系统
• 2.1.2 增稳和控制增稳系统
• 2.1.3 电传飞行控制系统
• 2.2 电传飞行控制系统工作可靠性预计
• 2.2.1 余度技术介绍
• 2.2.2 电传飞控系统可靠性预计
• 2.3 伺服作动器故障分析
• 2.3.1 故障树分析方法
• 2.3.2 伺服作动器故障树建立及分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 伺服作动器健康状况评判方法研究
• 3.1 健康状况评判方法介绍
• 3.2 模糊综合评判方法研究
• 3.2.1 权重矩阵求解方法
• 3.2.2 隶属矩阵函数求解方法
• 3.2.3 模糊综合评判结果分析
• 3.2.4 动态隶属矩阵的实现
• 3.3 伺服作动器系统健康状况评判实例
• 3.4 本章小结
• 第4章 伺服作动器健康状况等级模糊综合评判
• 4.1 履历表的构建
• 4.1.1 履历表介绍
• 4.1.2 任务剖面构建
• 4.1.3 环境剖面影响
• 4.2 基于履历表的健康状况等级评判
• 4.2.1 履历表的表现
• 4.2.2 基于履历表的健康状况等级评判
• 4.2.3 评判结果分析
• 4.3 评判系统准确性检测
• 4.3.1 基于检测结果的伺服作动器健康状况等级评判
• 4.3.2 基于Cooper-Harper 等级的系统准确性检测
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于健康评判的伺服作动器寿命预测方法研究
• 5.1 失效介绍
• 5.2 基于退化数据的失效特性分析
• 5.2.1 基于退化数据的失效退化轨迹拟合
• 5.2.2 加速退化试验
• 5.3 伺服作动器剩余寿命预测方法研究
• 5.3.1 单工况寿命预测
• 5.3.2 多工况寿命预测
• 5.3.3 系统等效剩余寿命预测方法
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢