一种基于STF和MB的飞机环境控制系统换热器故障诊断方法

摘要

本发明提出了一种基于STF(Strong Tracking Filter)和MB的飞机环境控制系统换热器故障诊断方法。包括步骤：第一步、基于STF的换热器故障特征参数估计；第二步、基于MB算法的故障检测和诊断；第三步、故障幅值估计。在换热器故障分析的基础之上，针对其故障特征参数不能直接测量的特点，该方法采用STF实时估计换热器故障特征参数，并将其输入至MB算法以判断换热器的工作状态和故障类型。实验结果分析表明，该方法能有效地应用于飞机环境控制系统换热器的故障诊断。

主权项

一种基于STF和MB的飞机环境控制系统换热器故障诊断方法，其特征在于：该方法步骤如下：第一步：基于STF的换热器故障特征参数估计在换热器模型的基础之上，通过对换热器故障模式的分析，得出换热器故障特征参数；STF算法以换热器冷边和热边的入口出口温度为输入，实时在线估计换热器故障特征参数；第二步：基于MB算法的故障检测和诊断选择修正贝叶斯分类算法作为换热器故障检测和诊断算法；以STF算法估计得出的故障特征参数为MB算法的输入，得出各故障特征参数的故障幅值，当故障特征参数的故障幅值大于预先设定的阈值时，判定为该故障特征参数对应的故障发生；具体的故障检测和诊断策略如下：对STF算法估计得出的所有故障特征参数分别进行以下操作：●如果某故障特征参数γ_i的MB算法结果大于预先确定的阈值持续报警，则表明与某故障特征参数对应的故障发生；跳转至第三步；●如果上述条件不满足，则跳转至第一步；第三步：故障幅值估计报警的故障特征参数γ_i对应的等效故障幅值EEFA(estimated equivalent fault amplitude)通过式(1)进行计算，$\mathrm{EEFA}:{\hat{\gamma }}_i\left(k\right)-{\gamma }_i^0---\left(1\right)$其中：EEFA为换热器发生故障时的等效故障幅值，为换热器正常运行时故障特征参数γ_i的估计结果，为换热器第K时刻运行时故障特征参数γ_i的估计结果；跳转至第一步。