飞机液压防滑刹车系统故障诊断研究

摘要

液压防滑刹车系统是飞机机载设备的重要组成部分，它在飞机的起飞与着陆过程中起着至关重要的作用，可以说它的好坏与否直接影响到飞行员和飞机的安全。为了不断增强飞机液压防滑刹车系统的可靠性、安全性，保证正常飞行训练和作战任务的执行，对飞机在滑跑和着陆过程中液压防滑刹车系统可能发生的故障进行检测和诊断，显得异常的重要和必要。而目前基层的航空兵机务部队对飞机液压防滑刹车系统的故障诊断，主要采用人工经验和查找故障手册的诊断方法。这种方法效率低、实时性差、主观性强，已经越来越不能满足训练和安全的需要。 本文详细地研究了故障诊断的常用方法，总结了各种故障诊断方法的优、缺点。结合目前基层航空兵机务部队故障诊断的实际情况、部队维护人员常用的故障诊断技术以及飞机液压防滑刹车系统的工作原理和特点，本文采用了基于故障树的故障诊断专家系统方法，对某型飞机液压防滑刹车系统的整体进行故障诊断；采用BP神经网络诊断方法和基于模型的诊断方法对刹车系统中某些关键机件进行故障诊断。 通过查阅资料以及总结自己多年来的飞机维护经验，本文建立了某型飞机液压防滑刹车系统的故障树，并对故障树进行了定性分析。为了提高专家系统的推理效率，本文对建立的故障树进行了必要的简化，采用了最小故障树的方法来获取专家系统所需要的知识。在专家系统知识的表示方法上，采用基于产生式规则的表示方法。将知识分别转化成结论表、规则表和条件表，然后储存在知识库里，这样便于查询，还提高了推理效率。在专家系统的实现方面本文采用VISUAL BASIC 6.0作为系统的开发工具，采用ACCESS2002作为相应的数据库开发工具。在数据库的操作中，采用SQL结构化查询语言。 本文应用BP神经网络方法对液压防滑刹车系统中的关键机件—防滑控制盒进行了故障诊断研究，建立了三层的BP神经网络，并用MATLAB软件 中的神经网络工具箱对其进行了故障诊断的仿真研究，给出了相应的诊断结论。本文还采用了一种基于未知输入补偿观测器的方法来对刹车系统中的另一个关键机件—电液伺服阀进行了故障诊断研究。并用MATLAB软件中SIMULINK的强大仿真功能对电液伺服阀进行了故障诊断的仿真研究，并对比了传统的观测器和基于未知输入补偿观测器诊断结果的差异。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1概述

1.2飞机刹车系统的历史和现状

1.3国内外故障诊断研究现状及存在的问题

1.3.1国外研究现状

1.3.2国内研究现状

1.3.3存在的主要问题

1.4本文的主要工作

第2章 故障诊断理论

2.1故障诊断

2.2故障诊断方法的选取

2.3本章小结

第3章 某型飞机液压防滑刹车系统的原理及故障分类

3.1某型飞机液压防滑刹车系统的构造

3.2某型飞机液压防滑刹车系统的工作原理

3.3某型飞机液压防滑刹车系统的故障分类

3.4本章小结

第4章 基于故障树的某型飞机液压防滑刹车故障诊断专家系统

4.1专家系统概论

4.2专家系统的组成

4.3专家系统知识的获取

4.3.1故障树分析法的概念

4.3.2故障树的建造

4.3.3故障树分析法的数学基础

4.3.4故障树的定性分析

4.3.5某型飞机液压防滑刹车系统故障树的建立

4.4专家系统知识的表示

4.5专家系统知识库的建立

4.6专家系统的推理机制

4.7专家系统人机界面的实现

4.8本章小结

第5章 某型飞机液压防滑刹车系统关键机件的故障诊断

5.1基于BP神经网络的防滑控制盒故障诊断

5.1.1 BP神经网络

5.1.2防滑控制盒在BP神经网络下的故障诊断

5.2基于观测器的电液伺服阀故障诊断

5.2.1基于观测器的故障诊断原理

5.2.2具有未知输入补偿的观测器

5.2.3电液伺服阀建模

5.2.4基于观测器诊断法的实现

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢