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题名飞机复杂运动机构故障诊断方法体系结构研究
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作者
何东钰
印寅
梁涛涛
董奥杰
张鹏
魏小辉
聂宏
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机构
南京航空航天大学航空学院
南京航空航天大学通用航空与飞行学院
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出处
《振动工程学报》
北大核心
2025年第6期1167-1182,共16页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52172368,52302453,52275114)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20220135)
+1 种基金
航空航天结构力学及控制全国重点实验室(南京航空航天大学)自主研究课题资助项目(MCAS-I-0224G03)
南京航空航天大学前瞻布局科研专项资金资助项目(1001-ILB23008)。
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文摘
针对当前飞机复杂运动机构的故障诊断研究多侧重于系统功能失效分析,对机构运动特征与实际故障之间关联机制解析不足的问题,开展了复杂运动机构故障诊断方法研究。提出一种数据生成、特征处理以及数据分析三层展开的故障诊断分析体系。从复杂运动机构的运动规律和性能出发,确定典型故障工况的参数映射关系,基于动力学模型引入故障参数体系实现典型故障工况时序信号样本集的生成;使用二维图像转换方法对一维时序信号进行映射,建立特征级融合的多维张量;依托深度学习算法实现复杂运动机构的故障精准诊断。以建立的方法体系为基础设计基于格拉姆角场和马尔可夫变迁场方法的协同特征转换,以及引入通道、空间注意力机制的残差网络故障诊断模型。以起落架下位撑杆锁机构为例完成试验验证,仿真试验结果表明,所提出的方法在95%置信度下的准确率不低于0.9566,验证了方法在飞机复杂运动机构故障诊断应用方面的可行性;消融试验结果表明,所提方法表现最优,验证了方法设计的有效性。
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关键词
故障诊断
体系结构
特征融合
残差网络
注意力机制
下位撑杆锁
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Keywords
fault diagnosis
architecture
feature fusion
residual network
attention mechanism
lower lever lock
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分类号
V226
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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