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航空发动机燃油控制系统故障诊断技术研究进展与挑战
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作者 严如强 许文 +8 位作者 王志颖 朱启翔 周峥 赵志斌 孙闯 王诗彬 陈雪峰 张军辉 徐兵 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期3-31,共29页
随着发动机性能要求的不断提升,燃油控制系统服役的工况变得越来越恶劣、边界条件越来越复杂。燃油泵固有压力脉动与管路、活门的流固耦合振动,密封圈腐蚀或老化导致的泄漏,油液污染或润滑油失效而产生的磨损加剧等均会造成燃油控制系... 随着发动机性能要求的不断提升,燃油控制系统服役的工况变得越来越恶劣、边界条件越来越复杂。燃油泵固有压力脉动与管路、活门的流固耦合振动,密封圈腐蚀或老化导致的泄漏,油液污染或润滑油失效而产生的磨损加剧等均会造成燃油控制系统的致命故障。同时,燃油控制系统具有少测点、变工况、强干扰及强非线性等特点,导致该领域对故障诊断技术存在迫切需求,同时也面临巨大挑战。为推动故障诊断技术在燃油控制系统领域的发展,总结燃油控制系统的特点与常见故障,并在此基础上介绍故障诊断技术的主要方法与分类。进一步从液压元件互换性角度,概述基于物理模型、信号处理和人工智能诊断方法在燃油控制系统关键部件中的研究现状。最后指出燃油控制系统故障诊断技术存在的挑战与机遇。 展开更多
关键词 燃油控制系统 故障诊断 物理模型 信号处理 人工智能
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降噪混合注意力变分自编码器及其在轴向柱塞泵故障诊断中的应用
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作者 王志颖 李天福 +4 位作者 许文 孙闯 张军辉 徐兵 严如强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期167-177,共11页
轴向柱塞泵作为液压系统的供能元件,其故障诊断研究具有重要意义。现有故障诊断方法大多依赖人工经验,提取故障特征需要大量专家知识,且对数据和噪声的鲁棒性较差。针对轴向柱塞泵服役环境复杂、监测信号易受噪声干扰的问题,提出端到端... 轴向柱塞泵作为液压系统的供能元件,其故障诊断研究具有重要意义。现有故障诊断方法大多依赖人工经验,提取故障特征需要大量专家知识,且对数据和噪声的鲁棒性较差。针对轴向柱塞泵服役环境复杂、监测信号易受噪声干扰的问题,提出端到端的降噪混合注意力变分自编码器方法,直接提取淹没在噪声中的故障特征,从而实现噪声环境下轴向柱塞泵故障诊断。该方法利用卷积变分自编码器从柱塞泵压力信号和振动信号中提取故障特征,通过引入混合注意力机制,实现编码器隐层特征的加权融合,以增强故障特征并削弱噪声影响;进一步使用自适应软阈值降噪方法,降低噪声干扰,完成强噪声环境下轴向柱塞泵故障诊断。通过轴向柱塞泵故障模拟试验和噪声鲁棒性试验对所提出方法的有效性进行验证,结果表明该方法在5dB噪声下的诊断准确率高达99.32%,在-5d B的强噪声影响下仍能保持69.72%的准确率,优于常用的故障诊断方法。 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 故障诊断 变分自编码器 注意力机制 软阈值降噪
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可解释人工智能在工业智能诊断中的挑战和机遇:先验赋能
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作者 严如强 商佐港 +4 位作者 王志颖 许文 赵志斌 王诗彬 陈雪峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1-20,共20页
进入“大数据”时代,人工智能技术因其强大的数据挖掘与学习能力,成为工业智能诊断领域的重要方法,在机械装备的异常检测、故障诊断和寿命预测等方面发挥重要作用。随着机械装备日益向大型化、高速化、集成化和自动化发展,诊断方法的可... 进入“大数据”时代,人工智能技术因其强大的数据挖掘与学习能力,成为工业智能诊断领域的重要方法,在机械装备的异常检测、故障诊断和寿命预测等方面发挥重要作用。随着机械装备日益向大型化、高速化、集成化和自动化发展,诊断方法的可信度变得至关重要。因此弱可解释性正成为人工智能技术在诊断领域实际应用的巨大障碍。为了推动人工智能技术在工业智能诊断领域的发展,对可解释人工智能方法进行综述。首先介绍可解释性技术的概念与作用原理,并对目前可解释性技术的主要观点与分类进行总结。接着,从工业诊断中常用的信号处理先验和物理知识先验角度,概述内在可解释的先验赋能可解释技术的研究现状。最后指出先验赋能可解释技术存在的挑战与机遇。 展开更多
关键词 智能诊断 可解释性 先验赋能 信号处理 物理知识
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转频调制下齿轮泵压力脉动机理 被引量:2
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作者 许文 王志颖 +2 位作者 孙闯 严如强 陈雪峰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期213-226,共14页
齿轮泵作为一种主要的燃油泵,是航空发动机燃油系统的核心部件,其工作特性直接影响着发动机的整机性能,为了解决齿轮泵压力脉动机理不明确的问题,对齿轮泵压力脉动进行动力学建模研究。首先,运用欧拉法建立了齿轮泵单齿啮合过程压力脉... 齿轮泵作为一种主要的燃油泵,是航空发动机燃油系统的核心部件,其工作特性直接影响着发动机的整机性能,为了解决齿轮泵压力脉动机理不明确的问题,对齿轮泵压力脉动进行动力学建模研究。首先,运用欧拉法建立了齿轮泵单齿啮合过程压力脉动的动力学模型,分析了单齿啮合过程中压力脉动的变化规律,通过比较齿轮泵出口压力脉动仿真数据和实验数据来验证模型的正确性。其次,齿轮泵出口流体作湍流流动,根据齿轮泵的周期性运动分析了出口测量点处的压力脉动模型,讨论了转频对压力脉动信号的调制作用。最后,讨论了不同工况条件对压力脉动的影响,随着工作负载的增大,压力脉动频率不变,脉动幅值增大;随着转速的提高,压力脉动的频率增大,脉动幅值减小。 展开更多
关键词 齿轮泵 压力脉动 燃油系统 欧拉法 湍流流动
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