液体火箭发动机故障诊断器设计及其HIL验证

液体火箭发动机故障诊断器设计及其HIL验证

论文摘要

为了实现某型液体火箭发动机机载实时故障诊断,采用FPGA与DSP相结合的方式作为硬件架构设计了故障诊断器,其中FPGA控制高精度A/D转换器进行传感器数据采集,DSP运行故障诊断算法并将结果输出,对故障诊断器的硬件和软件分别进行了设计。提出了一种递归结构识别(RESID)算法用于液体火箭发动机故障诊断,该算法可在6 ms内诊断出流量衰减故障。搭建基于故障诊断器和工控机的硬件在环(HIL)试验平台,采用自动代码生成技术与手写代码结合的方式对RESID算法进行了试验验证,通过上位机界面进行观察。结果表明:RESID算法能准确地诊断出发动机常见的故障并在故障诊断器上实现,算法运行时间为3. 9 ms,故障诊断器可以实现实时数据监测和故障诊断,相对于传统平台更加小型化和经济化,既可以作为机载装置使用,也可作为通用平台来开发新算法。

论文目录

  • 1 故障诊断器设计
  •   1.1 故障诊断器架构设计
  •   1.2 故障诊断器硬件设计
  •   1.3 故障诊断器软件设计
  •     1.3.1 FPGA控制数据采集
  •     1.3.2 FPGA与DSP通信
  • 2 故障诊断算法设计
  • 3 HIL试验验证
  •   3.1 仿真平台总体架构设计
  •   3.2 RESID算法HIL验证
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵万里,郭迎清,杨菁,薛薇,武小平

    关键词: 液体火箭发动机,故障诊断,故障诊断器,代码生成,平台

    来源: 北京航空航天大学学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程,动力工程

    单位: 西北工业大学动力与能源学院,北京航天动力研究所

    分类号: V434

    DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0044

    页码: 1995-2002

    总页数: 8

    文件大小: 565K

    下载量: 234

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