本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

整機(jī)試驗(yàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)研制的一個(gè)重要過(guò)程。整機(jī)試驗(yàn)有多種分類方法。按整機(jī)研制階段可以分為：原理樣機(jī)試驗(yàn)、驗(yàn)證機(jī)試驗(yàn)、型號(hào)機(jī)試驗(yàn)等。在試驗(yàn)過(guò)程中，既包括地面考核試驗(yàn)，又包括高空臺(tái)性能調(diào)試和考核試驗(yàn)。但是，由于試驗(yàn)中的諸多不確定性，特別是在原理樣機(jī)研制中、在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)前對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)很多特性并不是完全可以數(shù)字模擬，許多強(qiáng)度的、應(yīng)力的、傳動(dòng)的、控制的問(wèn)題可能還沒(méi)有充分暴露，所以試驗(yàn)中保證發(fā)動(dòng)機(jī)安全是極為困難的。而一臺(tái)原理樣機(jī)，研發(fā)成本巨大，一旦試驗(yàn)損壞，損失也是慘重的，所以，在各種試驗(yàn)進(jìn)行的同時(shí)保證被試發(fā)動(dòng)機(jī)的安全是極有意義的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種構(gòu)思巧妙、合理，能用于發(fā)動(dòng)機(jī)地面或高空模擬試驗(yàn)中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行報(bào)警或預(yù)報(bào)警，進(jìn)而對(duì)疑是故障截面、故障參數(shù)警示給參試人員，及早引起參試人員的注意，保證被試發(fā)動(dòng)機(jī)安全的航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

上述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法，具體流程為：(1)將發(fā)動(dòng)機(jī)安全相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)，建立一個(gè)多維穩(wěn)態(tài)額定數(shù)據(jù)表；(2)由穩(wěn)態(tài)額定數(shù)據(jù)表，實(shí)時(shí)更新穩(wěn)態(tài)過(guò)程中安全參數(shù)的額定值；(3)在穩(wěn)態(tài)額定數(shù)據(jù)表的基礎(chǔ)上，確定每一個(gè)參數(shù)在對(duì)應(yīng)條件下的安全上限和下限；(4)給出一個(gè)過(guò)渡過(guò)程的實(shí)時(shí)安全參數(shù)上限和下限的取值規(guī)則；(5)進(jìn)行多參數(shù)關(guān)聯(lián)分析的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全判別；(6)進(jìn)行單測(cè)點(diǎn)超限的測(cè)試通道故障判別。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法，其中，所述步驟(5)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全判別的具體是：根據(jù)給定或計(jì)算確定的安全參數(shù)上限和下限，實(shí)時(shí)判別試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)是否進(jìn)入了不安全的工作狀態(tài)。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法，其中：所述步驟(5)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全判別是基于多參量關(guān)聯(lián)方法，即同一截面，當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上不同類型參數(shù)異?；蛲活悈?shù)全部超限時(shí)，立刻報(bào)告異常截面和可能的故障。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法，其中，所述步驟(6)單測(cè)點(diǎn)超限的測(cè)試通道故障判別具體是：在同一截面、相同參量的多個(gè)測(cè)點(diǎn)中，如果有測(cè)點(diǎn)值超限，也有測(cè)點(diǎn)在安全限內(nèi)，關(guān)聯(lián)參量無(wú)異常，則報(bào)告超限測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量通道故障。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法，其中：所述步驟(1)中多維穩(wěn)態(tài)額定數(shù)據(jù)表主要包括進(jìn)口溫度、進(jìn)口壓力、環(huán)境壓力、截面、額定轉(zhuǎn)速等用戶特別關(guān)心的關(guān)鍵變量及其額定值。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法，其中：所述步驟(4)的取值是由實(shí)時(shí)計(jì)算所得的過(guò)渡過(guò)程中安全參數(shù)的額定值而來(lái)。

一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)，是基于所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法，所述系統(tǒng)包括穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊、過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊和實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊；所述穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊是用于針對(duì)用戶特別關(guān)心的關(guān)鍵變量，建立其在標(biāo)稱穩(wěn)態(tài)條件的參數(shù)值，用于實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能的穩(wěn)態(tài)安全判別；所述過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊是用于針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)渡態(tài)運(yùn)行的安全參數(shù)建立關(guān)鍵參數(shù)值，用于實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能的過(guò)渡態(tài)安全判別；所述實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊是用于試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)穩(wěn)態(tài)或過(guò)渡態(tài)運(yùn)行的試驗(yàn)安全監(jiān)視、實(shí)時(shí)判別、報(bào)警。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)，其中，所述穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊的運(yùn)行流程為：首先給定表號(hào)，然后輸入發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，再給定截面或單元，最后輸入截面上的所有被監(jiān)視參數(shù)及對(duì)應(yīng)參數(shù)的警告上下限和故障上下限。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)，其中，所述過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊的運(yùn)行流程為：在首次運(yùn)行時(shí)，給定每一個(gè)關(guān)鍵的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)從一個(gè)穩(wěn)態(tài)到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)的警告上下限和故障上下限，警告上下限或故障上下限是一個(gè)關(guān)于額定值的百分比；運(yùn)行過(guò)程中，如果沒(méi)有達(dá)到警告上下限和故障上下限，或雖然達(dá)到警告上下限和故障上下限但通過(guò)按鍵確認(rèn)被判斷參數(shù)安全，則通過(guò)迭代計(jì)算，不斷更新被判斷參數(shù)的額定值。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)，其中，所述實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊的運(yùn)行流程包括實(shí)時(shí)監(jiān)視的穩(wěn)態(tài)流程和實(shí)時(shí)監(jiān)視的過(guò)渡態(tài)流程，即程序進(jìn)入實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能后，首先進(jìn)行流程選擇，判斷是否進(jìn)入穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視流程，如果是，執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)視的穩(wěn)態(tài)流程，如果不是，進(jìn)入實(shí)時(shí)監(jiān)視的過(guò)渡態(tài)流程；所述實(shí)時(shí)監(jiān)視的穩(wěn)態(tài)流程由穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)的測(cè)得值與穩(wěn)態(tài)參數(shù)表中的額定值直接比較給出判斷；所述實(shí)時(shí)監(jiān)視的過(guò)渡態(tài)流程由過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)的測(cè)得值與計(jì)算的額定值進(jìn)行比較，以實(shí)現(xiàn)是否安全的判別，同時(shí)計(jì)算的額定值由給定的規(guī)律進(jìn)行迭代，最后形成額定值數(shù)據(jù)表，由數(shù)據(jù)表來(lái)進(jìn)行匹配。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)，其中，所述穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)判別中被判斷安全參數(shù)的額定值的更新方法是：新的額定值為當(dāng)前額定值與當(dāng)前額定值的遺傳因子的積，加上1減去這個(gè)遺傳因子的差與當(dāng)前時(shí)刻之前的測(cè)得數(shù)據(jù)的濾波值的積。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)，其中，所述實(shí)時(shí)監(jiān)視的過(guò)渡態(tài)流程中被比較變量的額定值數(shù)據(jù)表的更新方法：當(dāng)被比較變量的測(cè)得值判斷為正常后，更新被比較變量的二維額定值數(shù)據(jù)表；首先計(jì)算參考變量的當(dāng)前額定值，當(dāng)前額定值是當(dāng)前測(cè)得值之前的多個(gè)測(cè)得值的平滑濾波；然后，由參考變量的當(dāng)前額定值、二維額定值數(shù)據(jù)表中在參考變量當(dāng)前額定值取值附近的三對(duì)參考變量與被比較變量的數(shù)據(jù)對(duì)來(lái)計(jì)算被比較變量的計(jì)算額定值；最后，由計(jì)算額定值、遺傳因子、原來(lái)的額定值來(lái)計(jì)算被比較變量在特定參考變量值的條件下的額定值，更新數(shù)據(jù)表。

所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)，其中，所述過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)判別中被比較變量的額定值的選取方法是：過(guò)渡態(tài)被比較變量的當(dāng)前額定值由參考變量的起始值和終止值、被比較變量的起始值和終止值、以及參考變量的當(dāng)前測(cè)得值經(jīng)過(guò)線性插值計(jì)算獲得。

有益效果：

本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法構(gòu)思合理、巧妙，其根據(jù)被試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)和被監(jiān)視的參數(shù)，能自動(dòng)地判別發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于安全狀態(tài)；同時(shí)既可以用于過(guò)渡態(tài)的監(jiān)視，也可以用于穩(wěn)態(tài)監(jiān)視，被監(jiān)視參數(shù)可以是氣路參數(shù)、油路參數(shù)、振動(dòng)參數(shù)、應(yīng)力參數(shù)、喘振參數(shù)等各類參數(shù)。

本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的各種試驗(yàn)中，特別是可以在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制早期試驗(yàn)安全監(jiān)控中應(yīng)用，如原理樣機(jī)研制階段；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)也有應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)后的健康狀態(tài)監(jiān)視的潛在價(jià)值。由本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)所產(chǎn)生的在長(zhǎng)期使用過(guò)程中形成的安全參數(shù)的額定值，還可用于發(fā)動(dòng)機(jī)視情維修的相關(guān)應(yīng)用中；與單純采用最大最小值監(jiān)視或分段監(jiān)視相比，有明顯的好處。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊的運(yùn)行流程圖；

圖3為本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)的過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊的運(yùn)行流程圖；

圖4為本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊的運(yùn)行流程圖；

圖5為本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊運(yùn)行流程的穩(wěn)態(tài)流程圖；

圖6為本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊運(yùn)行流程的過(guò)渡態(tài)流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法，具體流程為：

S010、由發(fā)動(dòng)機(jī)安全相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)，建立一個(gè)多維穩(wěn)態(tài)額定數(shù)據(jù)表；該多維穩(wěn)態(tài)額定數(shù)據(jù)表包括進(jìn)口溫度、進(jìn)口壓力、環(huán)境壓力、截面、額定轉(zhuǎn)速、變量、額定值等。

S020、由額定數(shù)據(jù)表，根據(jù)一定的計(jì)算方法，實(shí)時(shí)計(jì)算過(guò)渡過(guò)程中安全參數(shù)的額定值；

S030、在穩(wěn)態(tài)額定數(shù)據(jù)表的基礎(chǔ)上，確定每一個(gè)參數(shù)在對(duì)應(yīng)條件下的安全上限和下限；

S040、給出一個(gè)過(guò)渡過(guò)程的實(shí)時(shí)安全參數(shù)上限和下限的取值規(guī)則，這個(gè)取值由實(shí)時(shí)計(jì)算所得的過(guò)渡過(guò)程中安全參數(shù)的額定值而來(lái)。

S050、多參數(shù)關(guān)聯(lián)分析的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全判別，即根據(jù)給定或計(jì)算確定的安全參數(shù)上限和下限，實(shí)時(shí)判別試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)是否進(jìn)入了不安全的工作狀態(tài)；判別基于多參量關(guān)聯(lián)方法，即同一截面，當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上不同類型參數(shù)異常或同一類參數(shù)全部超限時(shí)，立刻報(bào)告異常截面和可能的故障。

S060、單測(cè)點(diǎn)超限的測(cè)試通道故障判別，即在同一截面、相同參量的多個(gè)測(cè)點(diǎn)中，如果有測(cè)點(diǎn)值超限，也有測(cè)點(diǎn)在安全限內(nèi)，關(guān)聯(lián)參量無(wú)異常，則報(bào)告超限測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量通道故障。

本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)，其基于上述航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法，是一個(gè)試驗(yàn)安全的實(shí)時(shí)自動(dòng)判別系統(tǒng)，判別的依據(jù)是穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)表和過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)表，被判別的參數(shù)可以是任何一個(gè)認(rèn)為對(duì)試驗(yàn)安全有密切影響的參數(shù)。

如圖1所示，本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)包括穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊1、過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊2和實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊3。

該穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊1作用是針對(duì)用戶特別關(guān)心的關(guān)鍵變量(如壓氣機(jī)進(jìn)口壓力、壓氣機(jī)出口壓力、燃燒室進(jìn)口溫度、燃燒室出口溫度等)，建立其在標(biāo)稱穩(wěn)態(tài)(如慢車、85％轉(zhuǎn)速、性能第一點(diǎn)等穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài))條件的參數(shù)值，用于實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能的穩(wěn)態(tài)安全判別。由于試驗(yàn)是由發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)穩(wěn)態(tài)和多個(gè)過(guò)渡態(tài)過(guò)程構(gòu)成，因此，該穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊1和過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊2可以建立不同穩(wěn)態(tài)或不同過(guò)渡態(tài)的安全參數(shù)判別標(biāo)準(zhǔn)，不同穩(wěn)態(tài)或不同過(guò)渡態(tài)過(guò)程用不同的表號(hào)來(lái)區(qū)分，為了便于識(shí)別，應(yīng)考慮對(duì)穩(wěn)態(tài)和過(guò)渡態(tài)表號(hào)的命名方法不同，以示區(qū)別。

如圖2所示，該穩(wěn)態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊1的運(yùn)行流程為：首先給定表號(hào)，然后輸入發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，如相對(duì)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、環(huán)境壓力等，再給定截面，最后輸入截面上的所有被監(jiān)視參數(shù)及對(duì)應(yīng)參數(shù)的警告上下限和故障上下限。警告上下限是用于提醒試驗(yàn)員注意的值，當(dāng)被監(jiān)視參數(shù)的測(cè)得值大于警告上限或小于警告下限時(shí)，試驗(yàn)員應(yīng)該引起注意，小心觀察它的變化。一旦被監(jiān)視參數(shù)的測(cè)得值大于故障上限或小于故障下限時(shí)，則說(shuō)明被判斷參數(shù)已達(dá)到故障的范圍。

該過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊2的作用是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)渡態(tài)運(yùn)行(即：從一個(gè)穩(wěn)態(tài)到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)的過(guò)程為過(guò)渡態(tài)運(yùn)行)的安全參數(shù)建立關(guān)鍵參數(shù)值，用于實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能的過(guò)渡態(tài)安全判別。

如圖3所示，該過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)建表功能模塊2的運(yùn)行流程為：首次運(yùn)行的時(shí)候，給定每一個(gè)關(guān)鍵的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)從一個(gè)穩(wěn)態(tài)到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)的警告上下限和故障上下限，這個(gè)警告上下限和故障上下限可以來(lái)自于計(jì)算值或經(jīng)驗(yàn)值。警告上下限或故障上下限是一個(gè)關(guān)于額定值的百分比。最初的額定值由計(jì)算獲得，或者由一個(gè)公式給出。在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中，如果達(dá)到警告上下限或故障上下限，指示界面就顯示警告或故障，并配合聲音報(bào)警。運(yùn)行過(guò)程中，如果沒(méi)有達(dá)到警告上下限和故障上下限，或雖然達(dá)到警告上下限和故障上下限但是操作人員通過(guò)按鍵確認(rèn)被判斷參數(shù)安全，則通過(guò)迭代計(jì)算，不斷更新這個(gè)參數(shù)的額定值。這種迭代，可以使得某種型號(hào)或某臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定值隨著運(yùn)行時(shí)間的積累，變得越來(lái)越準(zhǔn)確。

該實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊3的作用是在試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)穩(wěn)態(tài)或過(guò)渡態(tài)運(yùn)行的航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)安全監(jiān)視、實(shí)時(shí)判別、報(bào)警告或報(bào)故障。

如圖4所示，該實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊3的運(yùn)行流程包括實(shí)時(shí)監(jiān)視的穩(wěn)態(tài)流程和實(shí)時(shí)監(jiān)視的過(guò)渡態(tài)流程。該實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊3的運(yùn)行流程為：程序進(jìn)入實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能后，首先進(jìn)行子流程選擇，判斷是否進(jìn)入穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視流程；如果是，執(zhí)行圖5所示的穩(wěn)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視子流程；如果不是，進(jìn)入圖6所示的過(guò)渡態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視子流程。實(shí)時(shí)監(jiān)視的穩(wěn)態(tài)流程由安全參數(shù)的測(cè)得值與穩(wěn)態(tài)參數(shù)表中的給定值直接比較給出判斷；實(shí)時(shí)監(jiān)視的過(guò)渡態(tài)流程由過(guò)渡態(tài)參數(shù)的測(cè)得值與計(jì)算的額定值進(jìn)行比較，以實(shí)現(xiàn)是否安全的判別；同時(shí)計(jì)算的額定值由給定的規(guī)律進(jìn)行迭代，最后形成額定值數(shù)據(jù)表，由數(shù)據(jù)表來(lái)進(jìn)行匹配。

如圖5所示，該實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊3的穩(wěn)態(tài)流程具體為：程序進(jìn)入穩(wěn)態(tài)實(shí)時(shí)安全監(jiān)視程序后，首先根據(jù)給定的安全參數(shù)表號(hào)，讀入安全參數(shù)表，作為實(shí)時(shí)判斷的依據(jù)。接著讀入發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量參數(shù)的截面號(hào)，再讀入下一個(gè)變量的當(dāng)前測(cè)得值。然后與參數(shù)表中存儲(chǔ)的安全參數(shù)額定值進(jìn)行比較，判斷是否在警告限內(nèi)。如果在警告限內(nèi)，說(shuō)明當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)被判斷參數(shù)值正常，就記錄正常，繼續(xù)執(zhí)行；如果超出了警告限，再判斷該測(cè)得值是否達(dá)到了故障限。如果達(dá)到了故障限，記錄故障，然后繼續(xù)執(zhí)行；如果沒(méi)有達(dá)到故障限，就記錄警告，然后繼續(xù)執(zhí)行。完成被判斷參數(shù)正常與否的判斷后，把測(cè)得值、判別結(jié)果存盤，再迭代計(jì)算被判斷參數(shù)的額定值并存盤。

被判斷安全參數(shù)i的額定值x_ci的迭代計(jì)算方法如下：

x_ci＝αx'_ci+(1-α)m_ci (1)；

其中，x_ci：被判斷安全參數(shù)i的當(dāng)前額定值；x'_ci：被判斷安全參數(shù)i的前一次的額定值；α：被判斷安全參數(shù)i的前一次的額定值的遺傳因子，α取值在0～1之間。α的取值方法應(yīng)該考慮被試發(fā)動(dòng)機(jī)的已經(jīng)試驗(yàn)的次數(shù)，對(duì)于剛剛開(kāi)始試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，α取值可以小一些；隨著試驗(yàn)次數(shù)的增加，α取值可以逐漸增大。m_ci：被判斷的安全參數(shù)i的當(dāng)前時(shí)刻之前的(n-1)個(gè)數(shù)據(jù)的濾波值，m_ci由公式(2)計(jì)算獲得：

m_ci＝w₁x_i,0+w₂x_i,-1+…+w_nx_i,-(n-1) (2)；

其中，x_i,0、x_i,-1、……、x_i,-(n-1)分別是被判斷安全參數(shù)i的當(dāng)前測(cè)得值、當(dāng)前測(cè)得值之前一次的測(cè)得值、……、當(dāng)前測(cè)得值的前(n-1)次測(cè)得值；w₁、w₂、……、w_n是濾波的權(quán)向量，它們滿足關(guān)系式(3)：

w₁+w₂+…+w_n＝1 (3)；

接下來(lái)，判斷該截面的所有參數(shù)的測(cè)得值是否都進(jìn)行了安全性判斷。如果還有參數(shù)沒(méi)有進(jìn)行安全性判斷，則返回，繼續(xù)讀下一個(gè)變量的當(dāng)前測(cè)得值，重復(fù)前述過(guò)程；如果該截面所有的參數(shù)都完成了安全性判斷，則進(jìn)入下一個(gè)步驟。下一個(gè)步驟是判斷該截面是否有兩類以上參數(shù)或某一類參數(shù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)得值達(dá)到了警告限以上。如果是，說(shuō)明該截面的測(cè)得值有安全威脅，需要報(bào)警或停止發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)；如果不是，說(shuō)明是某個(gè)參數(shù)的測(cè)量或傳感器有故障，報(bào)警傳感器故障。完成了這個(gè)步驟以后，再判斷是否所有截面都完成了判斷，如果還有截面沒(méi)有完成，返回，讀入下一個(gè)截面，繼續(xù)判斷；如果所有截面都判斷完成了，進(jìn)入下一步。現(xiàn)在判斷是否有按鍵輸入要求改變?cè)囼?yàn)狀態(tài)，即：要求由穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)變成過(guò)渡態(tài)試驗(yàn)。如果有按鍵輸入，轉(zhuǎn)過(guò)渡態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視子流程；如果沒(méi)有，判斷是否繼續(xù)試驗(yàn)，如果確認(rèn)繼續(xù)試驗(yàn)，返回讀入下一個(gè)截面，繼續(xù)判斷。如果有輸入按鍵要求不再繼續(xù)試驗(yàn)，程序結(jié)束。

如圖6所示，該實(shí)時(shí)監(jiān)視報(bào)警功能模塊3的過(guò)渡態(tài)流程具體為：首先讀入過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)表號(hào)，再讀入?yún)⒖甲兞康漠?dāng)前測(cè)得值；然后判斷參考變量是否超出額定起始值、終止值的限制值，或者參考變量的變化率超出限制；參考變量的變化率是指參考變量的變化量與變化時(shí)間的比，用于衡量參考變量的值的變化是否過(guò)快(實(shí)際上，轉(zhuǎn)速就是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入慢車狀態(tài)后一個(gè)常用的參考變量)。如果是，則報(bào)參考變量故障，請(qǐng)求停止試驗(yàn)，等待按鍵確認(rèn)停止試驗(yàn)；如果不是，就存盤參考變量的當(dāng)前測(cè)得值、變化率、判別結(jié)果。如果按鍵確認(rèn)停止試驗(yàn)，系統(tǒng)就確認(rèn)停止試驗(yàn)后停止程序運(yùn)行；如果按鍵不確認(rèn)停止試驗(yàn)，則系統(tǒng)也返回到存儲(chǔ)參考變量的當(dāng)前測(cè)得值、變化率、判別結(jié)果的流程位置，完成相應(yīng)動(dòng)作，繼續(xù)執(zhí)行。

然后讀下一個(gè)變量的額定起始值、終止值，接著在過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)表中查找參考變量當(dāng)前值下對(duì)應(yīng)的該變量的額定值。如果是初次使用，額定值是在過(guò)渡態(tài)安全參數(shù)表中用公式給定的，把參考變量當(dāng)前測(cè)得值帶入算得。由于存儲(chǔ)變量的額定值是以二維數(shù)據(jù)表的方式存儲(chǔ)的，而這種數(shù)據(jù)表的取值總是有限的，因此在進(jìn)行測(cè)得值與額定值比較和額定值的迭代計(jì)算時(shí)是需要技巧的。

查找用于比較的額定值的方法：由參考變量的測(cè)得值在二維額定值數(shù)據(jù)表中查表，找到二維表中參考變量的取值處，插值計(jì)算被比較變量的額定值，即用公式(4)來(lái)計(jì)算被比較變量x的額定值x_c：

其中，s_t：參考變量s的當(dāng)前測(cè)得值；s_H、s_L：參考變量當(dāng)前測(cè)得值s_t介于二維額定值數(shù)據(jù)表中參考變量的兩個(gè)值s_H和s_L之間，s_H是大的那個(gè)值，s_L是小的那個(gè)值；x_H、x_L分別為被比較變量x在二維額定值數(shù)據(jù)表中對(duì)應(yīng)于參考變量為s_H和s_L下的額定值。

由被比較變量的額定值和警告上下限、故障上下限的比例，計(jì)算警告上下限、故障上下限的值。再讀被比較變量的測(cè)得值，然后進(jìn)行警告限的判斷。如果測(cè)得值在警告限內(nèi)，說(shuō)明測(cè)得值正常，發(fā)動(dòng)機(jī)是安全的，記錄正常；如果測(cè)得值不在警告限內(nèi)，則再判斷測(cè)得值是否在故障限內(nèi)。如果測(cè)得值在故障限內(nèi)，說(shuō)明測(cè)得值超出了警告限，但是還沒(méi)有達(dá)到報(bào)告故障的程度，這時(shí)候就記錄警告；如果測(cè)得值不在故障限內(nèi)，說(shuō)明測(cè)得值已達(dá)到了報(bào)告故障的程度，需記錄故障。

當(dāng)被比較變量的測(cè)得值判斷為正常并記錄正常后，需要迭代計(jì)算，更新二維額定值數(shù)據(jù)表中的值。計(jì)算和更新分為兩步：

第一步，參考變量當(dāng)前額定值的計(jì)算。用參考變量的當(dāng)前測(cè)得值平滑濾波，來(lái)找到被更新的參考變量的額定值。獲得被更新的參考變量當(dāng)前計(jì)算額定值s_c的方法是：

s_c＝g₁s₀+g₂s_-1+…+g_ns_-(n-1) (5)；

其中，s_c：參考變量s的當(dāng)前計(jì)算額定值；s₀、s_-1、……、s_-(n-1)：分別是參考變量s的當(dāng)前測(cè)得值、當(dāng)前測(cè)得值之前的第一個(gè)測(cè)得值、……、當(dāng)前測(cè)得值之前的第(n-1)個(gè)測(cè)得值。如果之前測(cè)得值個(gè)數(shù)不足，可以用就近時(shí)刻的測(cè)得值代替。g₁、g₂、……、g_n：分別是s₀、s_-1、……、s_-(n-1)的權(quán)向量，且滿足：

g₁+g₂+…+g_n＝1 (6)；

第二步，更新被判斷變量的額定值。如果算得的s_c介于在二維額定值參數(shù)表中參考變量s的s_L與s_H之間，s_H是大的那個(gè)值，s_L是小的那個(gè)值，s'_L是比s_L更小的那個(gè)值。x'_L、x_L、x_H分別是二維額定值參數(shù)表中對(duì)應(yīng)于參考變量為s'_L、s_L、s_H時(shí)的被比較變量的值，x_t是當(dāng)前測(cè)得值，則更新s_L所對(duì)應(yīng)的額定值x_L。更新時(shí)首先由(s'_L,x'_L)、(s_c,x_t)、(s_H,x_H)三個(gè)點(diǎn)建立方程，由式(7)計(jì)算在輸入為s_L時(shí)的輸出x_Lt：

然后計(jì)算額定值x_L的更新額定值x_Lnew：

x_Lnew＝β·x_L+(1-β)·x_Lt (8)；

其中，β是額定值的遺傳因子。然后用x_Lnew代替原來(lái)的x_L存儲(chǔ)到二維額定值數(shù)據(jù)表中。

接下來(lái)的處理過(guò)程，與穩(wěn)態(tài)監(jiān)視子流程中的相應(yīng)處理過(guò)程相似，不再贅述。

在所有截面都循環(huán)比較一次以后，設(shè)置一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否轉(zhuǎn)換運(yùn)行狀態(tài)的判斷，即判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是否要由過(guò)渡態(tài)轉(zhuǎn)換到穩(wěn)態(tài)。

本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別方法構(gòu)思合理、巧妙，既可以用于過(guò)渡態(tài)的監(jiān)視，也可以用于穩(wěn)態(tài)監(jiān)視；被監(jiān)視參數(shù)可以是氣路參數(shù)、油路參數(shù)、振動(dòng)參數(shù)、應(yīng)力參數(shù)、喘振參數(shù)等各類參數(shù)。

本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安全參數(shù)監(jiān)視的實(shí)時(shí)判別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，其可根據(jù)被試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)和被監(jiān)視的參數(shù)，能自動(dòng)地判別發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于安全狀態(tài)。