基于故障分辨能力的火箭发动机测量参数选择方法

作     者：张效溥 任枫 徐鹏里 李志敏 宿彩虹 ZHANG Xiaopu;REN Feng;XU Pengli;LI Zhimin;SU Caihong

作者机构：上海宇航系统工程研究所上海201109 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2023年第44卷第22期

页      码：157-169页

摘      要：针对液体火箭发动机测量参数选择这一难题,提出一种基于模型的、提高故障分辨能力和系统可靠性的液体火箭发动机测点选取方法。基于发动机系统非线性静态特性数学模型,建立常见发动机故障下的故障特征库,并采用飞行数据验证其准确性;分别基于凝聚层次聚类算法、蒙特卡洛方法和失效模式影响分析(FMEA)构建了发动机测量特征子集的故障分辨种类数、鲁棒性和系统可靠性3种评价指标,并基于改进的多目标二进制粒子群算法(MOBPSO)开展优化设计。优化后的测点排布,可分辨故障从9种提高到13种,鲁棒性与原排布相当,风险指数略有上升;进一步探究了副系统混合比在故障分辨中的重要作用并分析其机理。本文提出的方法对其他复杂、闭环动力系统测量特征的选择具有较好的应用价值。

主 题 词：液体火箭发动机 基于模型方法 测点选择 粒子群优化 凝聚层次聚类 主成分分析 

学科分类：080703[080703] 082502[082502] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0835[0835] 0714[0714] 0825[工学-环境科学与工程类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/S1000-6893.2023.28522

馆 藏 号：203124529...