某型航空发动机综合检测系统研制关键技术
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的应 用推 广 ， 产生 了 明显 的军事 、 经济 效益 。
发 动机 在很 多 状 态 的停 留时 间都 是 有 限制 的 ，
若 采 用 按 维 护 规程 某 规定 过 程 的 “ 令 式 ” 测 方 命 检
法 ， 与试 车 检测实 际工 作 的特点不 相适 应 。 因是 则 原
在 系统 的研 制 过 程 中 ． 满 足 战技 性 能 指标 和 为 设 计 检 测 功能 要 求 ， 遇到 的若 干重 难 点 问 题 开展 对
图 １ 模 糊 控 制器 结 构
Ｆ ＿ Ｓ ｒｃｕｅ ｏ ｕ ｚ ｏ ｔ ｌｒ Ｉ １ ｔ ｔｒ ｆｆｚ ｙｃ ｎｒ ｌ ｇ ｕ ｏｅ
模 糊化 运算 是将输 入映射 为输 人论 域上 的模 糊
速 速度 变 化能 力下 降 。但 同时 。 发动 机 在小 转 速 时 传 感器 输 出的信 号 幅 值 和频 率 极 低 ，Ｈ 信 号 对应 １ｚ
战 术 技 术 指标 和设 计 功 能要 求 。 关 键 词 ： 空发 动机 ； 合检 测 ； 键 技 术 航 综 关
中图 分 类 号 ： Ｐ ７ ＋ ２ Ｔ ２４ ． 文 献标 志码 ： Ａ
Ｋｅ ｃ ｙ Ｔｅ ｈｎｏ ｏ ｉｓ ｏ ｒ ｒ ｆ ｌ ｇ ｅ ｆ Ａｉ ｃ ａ ｔ Ｅｎｇ ｎｅ Ｉ ｔ ｇ ａ ｅ Ｔｅ ｔ Ｓｙ ｔ ｍ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｓ ｓｅ
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摘 要 ： 对 某 型航 空 发 动 机 综 合 检 测 系统 研 制 中 的难 点 ， 出 了若 干 解 决 问题 的 思 路 和 技 针 提
术 手 段 ， 在 系统 中成 功 运 用 。应 用表 明 ， 并 系统 研 制 采 用 的技 术 手 段 先 进 、 学 、 效 ， 保 科 有 确
了发 动 机 的 状 态 判 定 、 能 检 测 、 速 的精 确 测 量 及 图形 化 人 机 界 面的 实现 ． 足 系统 的 性 转 满
动完 成 对 发动 机 技术 参 数 的 检测 、 学 判 定 发 动机 科 的性 能 是 否合 格 、 为检 查调 整 发 动 机参 数 及 排 除发
１ 技术 难 点 分 析
１１ 发 动机 状态 的实 时判定 ．
动机 故 障提 供 实 际依 据 ［ ］ 有 稳 定性 好 、 境 适 】， －具 － ２ 环 应 性 强 及综 合 化 程度 高 等 特点 ． 在部 队得 到 了 良好
可靠 性 至 关 重 要 ，一般 不 允 许 使 用 多 任 务 操 作 系
统 ，因此 系统 软件 是 在 Ｄ Ｓ环境 下 ，采 用 Ｂ ｒ ｎ Ｏ ｏｌ ｄ ａ Ｃ ＋ 套汇 编语 言开发 。由于 Ｄ Ｓ系统为 字符操 作 ＋嵌 Ｏ
动 机 故 障 检测 与诊 断 。
自化仪 ２ｔ 动与表０１ １ ２ ）
田
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誊 ｌ ｌ ｌ
２ 采 用 的关 键 技 术
２１ 将模 糊理 论应 用于发 动机状 态判 定 ．
设 计 目标 ， 论 发 动 机 如何 试 车 ， 无 系统 首先 应 判 断 当前 发 动机 处 于什 么状 态 ． 后根 据具 体 状 态进 行 然
速 信号频 率不一 致 ， 特别是 小转 速时误 差 比较严 重 。 以上两个 问题 的解 决是实 现转 速精 确测量 的基础 。
１ ． 图形化 人机界 面的设 计 ４
糊量 ， 而对 于实 际 的控 制必须 为 清晰量 ， 因此需 要将 模糊 量转换 成 清晰量 ． 即清 晰化计 算 。
子 惯性 、 大状 态停 留时 间 、 力 状态 停 留 时 间 、 最 加 相
应状 态 台架 点 （ 大状 态 、 最 一次 加 力 、 小加 力 ） 慢车 ，
停 留时 间 等 ，确 定 慢 车 转 速 及 副油 道 油压 是 否 匹 配、 双发协 调性 、 应急 加力 加速性 等 。实 现上 述性能 的 自动检 测 ， 检测 系统 的核心工 作 。 是
文章编 号：０ １９４ （０ ２０ ．０ ５０ １０ ・９ ４２ １ ）１０ １ －５ 技 术
吕孟 军 ， 郭 琪 ， 李 罡 ， 雯炯 海
（ 空军 第 一 航 空 学 院 航 空 机械 工 程 系 ， 阳 ４ ４ ０ ） 信 ６ ０ ０
性能 检测 。因此 发动机状 态 的实时 准确判 断 为课 题
的一个 重难 点 问题 ， 接关 系到 系统 的实用性 。 直 １２ 发动机 性能 的 自动 检测 ．
２１ 模 糊控 制理论 的移 植 ．１ ． 模 糊 控 制 作 为 结 合 传 统 的 基 于 规 则 的专 家 系
系统 需测 量 的参 数 主要 包 括 ： 发高 低 压转 子 双
２１ 发 动机状 态判定 的实 现 ．． ２ 发动 机状 态 的判 断 是 一个 全局 的动 态过 程 ． 若
采用 以往 的命令 模 式就 只 能做 到 “ ” 断 ． 能做 点 判 不
到 对全 局性 的“ ” 出准 确 的判 断 ， 面 做 因此 问题 的解
对 于 一线 检测 设 备来 说 ． 系统 运行 的稳定 性 和
依 据 部 队一 线 检 测 设 备 的 使 用 特 点 和 研 制 标
准 ， 制 的某 型 航空 发 动机 综 合 检 测 系统 能 够 在不 研
了技 术 攻 关并 成 功进 行 了解 决 。 面 本 文对 采 用 的 下
部分 关键 技术 作一 简要 分析 ， 以供 借鉴参 考 。
干 预正 常试 车 的情况 下 。实 时辨 识 发 动 机状 态 、 自
的发动 机 实 际转速 就 达到 了 ２ ０／ ｉ 右 （ ５ ｒ ｎ左 ｍ 即发 动
集合 ， 即将输 入量 进行 尺度变换 ， 其变换 到相 应 的 使 论域 范 围。 模糊 推理 即 ： （ Ｉ 满足 一组条 件 ） Ｈ Ｎ（ Ｆ Ｔ Ｅ 可
以推 出一组 结论 ） 。一 系列 的 Ｉ— Ｈ Ｎ型 的模糊 条 ＦＴ Ｅ 件构 成模 糊 控制 规则 库 ， 提条 件 为 具体 应 用领 域 前 中的条 件 ， 结论 为要 采 取 的控 制行 动 。通 过 总结 专 家 的经验 ， 用适 当的语言进 行描 述 ， 终可 以表示 并 最 成模 糊控制 规则 的形式 。通 过模糊 推理 得到 的是模
统、 模糊 集理论 和控制 理论 而诞 生 ． 使其 与基 于被 控 过 程数 学模型 的传统 控制 理论 有很大 区别 。一个 实 际的模糊 控制 系统 实现包 括三个 方 面 ： 模糊 化运 算 、 模 糊推 理 、 晰化计 算 。 清 这三个 方面都 需要 结合专 家
知识库 。图 １为基本 的模糊 控制 器结构 。
收 稿 日期 ：０ １０ — ７ 修 订 日期 ：０ １ １ — ３ ２１－８ １ ： ２ １－ ０ １
试车 人员 操作 繁杂 、 动机状 态停 留时 间短暂 、 发 协调
性与 准确 性难 以保证 等 。为达 到 易用 、 效 、 确 的 高 准
作者简 介： 吕孟 军 （９ ８ ）男 ， 士 ， 师 ， 究 方 向为 机 电 控 制及 自动 化 ； １７ 一 ， 硕 讲 研 郭琪 （９ ８ ）女 ， 士 ， 师 ， 究 方 向 为航 空 发 １７ 一 ， 硕 讲 研
１３ 发动 机转 速的精确 测 量 ．
堕 ．
ｌ 一 一 一 一 篓 楚一 一 一 一 一 一一一 趔 一一一 一
实 现对 发动 机 状态 的模糊 判 断 ， 须对 转 速进 必 行快 速连 续扫 描 。 验 发现 ， 扫描 周期 大于 ２ ｍｓ 试 若 ０ ， 则 发动 机 的状 态判 断 效果 不理 想 ， 因是捕 捉 大转 原
转速 、 油压力 、 油道油压 、 力燃油压力等 ， 滑 副 加 作
为 性 能判 定 依 据 ， 现 的性 能 检 测 项 目包 括 ： 机 实 暖 时间、 动时间、 速性 、 起 减 冷机 时 间 、 程 加 速性 、 全 半
程 加 速 性 等 ， 查 转 速 与 电 门协 调 性 ， 算 双发 转 检 计
Ｌ ｎ － ｎ Ｇ Ｏ Ｑ ，ＩＧ ｎ ， ＡＩＷｅ－ ｏ ｇ Ｖ Ｍｅ ｇｊ ， Ｕ ｉＬ ａ ｇ Ｈ ｎｊ ｎ ｕ ｉ
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机 最大 转 速 的 ２ ，这 个频 率 必须 被有 效 采集 ； ％） 而 此 时 的转 速 信 号周 期 为 １ ，远远 大 于要 求 的 ２ ｍｓ ｓ ０
的扫 描周 期 ． 这样 就存 在 小转 速 状 态 自动 判 断失 效
的 问题 。另外 ， 由于 转速 本身 的脉 动和 随 机 干扰 的 存在 ， 转速 信 号 的硬 件滤 波不 可 避 免地 存 在误 调 的 情况 ， 使进 入 计数 器 的脉 冲频 率 与 原始 的 发动 机 转
发 动机 在很 多 状 态 的停 留时 间都 是 有 限制 的 ，
若 采 用 按 维 护 规程 某 规定 过 程 的 “ 令 式 ” 测 方 命 检
法 ， 与试 车 检测实 际工 作 的特点不 相适 应 。 因是 则 原
在 系统 的研 制 过 程 中 ． 满 足 战技 性 能 指标 和 为 设 计 检 测 功能 要 求 ， 遇到 的若 干重 难 点 问 题 开展 对
图 １ 模 糊 控 制器 结 构
Ｆ ＿ Ｓ ｒｃｕｅ ｏ ｕ ｚ ｏ ｔ ｌｒ Ｉ １ ｔ ｔｒ ｆｆｚ ｙｃ ｎｒ ｌ ｇ ｕ ｏｅ
模 糊化 运算 是将输 入映射 为输 人论 域上 的模 糊
速 速度 变 化能 力下 降 。但 同时 。 发动 机 在小 转 速 时 传 感器 输 出的信 号 幅 值 和频 率 极 低 ，Ｈ 信 号 对应 １ｚ
战 术 技 术 指标 和设 计 功 能要 求 。 关 键 词 ： 空发 动机 ； 合检 测 ； 键 技 术 航 综 关
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摘 要 ： 对 某 型航 空 发 动 机 综 合 检 测 系统 研 制 中 的难 点 ， 出 了若 干 解 决 问题 的 思 路 和 技 针 提
术 手 段 ， 在 系统 中成 功 运 用 。应 用表 明 ， 并 系统 研 制 采 用 的技 术 手 段 先 进 、 学 、 效 ， 保 科 有 确
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１ 技术 难 点 分 析
１１ 发 动机 状态 的实 时判定 ．
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２１ 将模 糊理 论应 用于发 动机状 态判 定 ．
设 计 目标 ， 论 发 动 机 如何 试 车 ， 无 系统 首先 应 判 断 当前 发 动机 处 于什 么状 态 ． 后根 据具 体 状 态进 行 然
速 信号频 率不一 致 ， 特别是 小转 速时误 差 比较严 重 。 以上两个 问题 的解 决是实 现转 速精 确测量 的基础 。
１ ． 图形化 人机界 面的设 计 ４
糊量 ， 而对 于实 际 的控 制必须 为 清晰量 ， 因此需 要将 模糊 量转换 成 清晰量 ． 即清 晰化计 算 。
子 惯性 、 大状 态停 留时 间 、 力 状态 停 留 时 间 、 最 加 相
应状 态 台架 点 （ 大状 态 、 最 一次 加 力 、 小加 力 ） 慢车 ，
停 留时 间 等 ，确 定 慢 车 转 速 及 副油 道 油压 是 否 匹 配、 双发协 调性 、 应急 加力 加速性 等 。实 现上 述性能 的 自动检 测 ， 检测 系统 的核心工 作 。 是
文章编 号：０ １９４ （０ ２０ ．０ ５０ １０ ・９ ４２ １ ）１０ １ －５ 技 术
吕孟 军 ， 郭 琪 ， 李 罡 ， 雯炯 海
（ 空军 第 一 航 空 学 院 航 空 机械 工 程 系 ， 阳 ４ ４ ０ ） 信 ６ ０ ０
性能 检测 。因此 发动机状 态 的实时 准确判 断 为课 题
的一个 重难 点 问题 ， 接关 系到 系统 的实用性 。 直 １２ 发动机 性能 的 自动 检测 ．
２１ 模 糊控 制理论 的移 植 ．１ ． 模 糊 控 制 作 为 结 合 传 统 的 基 于 规 则 的专 家 系
系统 需测 量 的参 数 主要 包 括 ： 发高 低 压转 子 双
２１ 发 动机状 态判定 的实 现 ．． ２ 发动 机状 态 的判 断 是 一个 全局 的动 态过 程 ． 若
采用 以往 的命令 模 式就 只 能做 到 “ ” 断 ． 能做 点 判 不
到 对全 局性 的“ ” 出准 确 的判 断 ， 面 做 因此 问题 的解
对 于 一线 检测 设 备来 说 ． 系统 运行 的稳定 性 和
依 据 部 队一 线 检 测 设 备 的 使 用 特 点 和 研 制 标
准 ， 制 的某 型 航空 发 动机 综 合 检 测 系统 能 够 在不 研
了技 术 攻 关并 成 功进 行 了解 决 。 面 本 文对 采 用 的 下
部分 关键 技术 作一 简要 分析 ， 以供 借鉴参 考 。
干 预正 常试 车 的情况 下 。实 时辨 识 发 动 机状 态 、 自
的发动 机 实 际转速 就 达到 了 ２ ０／ ｉ 右 （ ５ ｒ ｎ左 ｍ 即发 动
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以推 出一组 结论 ） 。一 系列 的 Ｉ— Ｈ Ｎ型 的模糊 条 ＦＴ Ｅ 件构 成模 糊 控制 规则 库 ， 提条 件 为 具体 应 用领 域 前 中的条 件 ， 结论 为要 采 取 的控 制行 动 。通 过 总结 专 家 的经验 ， 用适 当的语言进 行描 述 ， 终可 以表示 并 最 成模 糊控制 规则 的形式 。通 过模糊 推理 得到 的是模
统、 模糊 集理论 和控制 理论 而诞 生 ． 使其 与基 于被 控 过 程数 学模型 的传统 控制 理论 有很大 区别 。一个 实 际的模糊 控制 系统 实现包 括三个 方 面 ： 模糊 化运 算 、 模 糊推 理 、 晰化计 算 。 清 这三个 方面都 需要 结合专 家
知识库 。图 １为基本 的模糊 控制 器结构 。
收 稿 日期 ：０ １０ — ７ 修 订 日期 ：０ １ １ — ３ ２１－８ １ ： ２ １－ ０ １
试车 人员 操作 繁杂 、 动机状 态停 留时 间短暂 、 发 协调
性与 准确 性难 以保证 等 。为达 到 易用 、 效 、 确 的 高 准
作者简 介： 吕孟 军 （９ ８ ）男 ， 士 ， 师 ， 究 方 向为 机 电 控 制及 自动 化 ； １７ 一 ， 硕 讲 研 郭琪 （９ ８ ）女 ， 士 ， 师 ， 究 方 向 为航 空 发 １７ 一 ， 硕 讲 研
１３ 发动 机转 速的精确 测 量 ．
堕 ．
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实 现对 发动 机 状态 的模糊 判 断 ， 须对 转 速进 必 行快 速连 续扫 描 。 验 发现 ， 扫描 周期 大于 ２ ｍｓ 试 若 ０ ， 则 发动 机 的状 态判 断 效果 不理 想 ， 因是捕 捉 大转 原
转速 、 油压力 、 油道油压 、 力燃油压力等 ， 滑 副 加 作
为 性 能判 定 依 据 ， 现 的性 能 检 测 项 目包 括 ： 机 实 暖 时间、 动时间、 速性 、 起 减 冷机 时 间 、 程 加 速性 、 全 半
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机 最大 转 速 的 ２ ，这 个频 率 必须 被有 效 采集 ； ％） 而 此 时 的转 速 信 号周 期 为 １ ，远远 大 于要 求 的 ２ ｍｓ ｓ ０
的扫 描周 期 ． 这样 就存 在 小转 速 状 态 自动 判 断失 效
的 问题 。另外 ， 由于 转速 本身 的脉 动和 随 机 干扰 的 存在 ， 转速 信 号 的硬 件滤 波不 可 避 免地 存 在误 调 的 情况 ， 使进 入 计数 器 的脉 冲频 率 与 原始 的 发动 机 转