飞机电气系统故障诊断技术

赵虹

摘 要：为提高飞机运行安全，需要对飞机电气系统进行综合分析和故障诊断。及时发现系统中的安全漏洞，并采取措施最大限度地降低设备运行中的安全风险。结合飞机电气系统的特点，简要分析了飞机电气系统的故障诊断技术。

关键词：飞机;电气系统;故障诊断

为了提高飞机运行的稳定性和安全性，必须对飞机电气系统的故障进行诊断和分析。如果无法及时检测和修复电气系统故障，则飞机运行时间的误差范围必须越来越大。为了提高故障诊断的效果，简要分析了这诊断技术，以提高飞机运行中的安全性。

一、飞机电气系统的组成与特点

1.组成。飞机的电气系统包括供电系统和电气设备。供电系统包括飞机电源系统与配电系统，电源系统与主要用来产生和调节电能。配电系统用于配电和管理电能。飞机供电系统的功能是可靠地供应电气设备，特别是与航空安全直接相关的重要电能设备。电气设备主要包括飞行操作、电动机械、照明信号、航空电子设备以及防冰加温等系统。电气系统运行效果决定了飞机运行综合质量，要求供电系统能够为重要用电设备提供所需电能。与地面供电系统相比，飞机供电系统运行可靠性要求更为严格，一般会选择用余度技术、故障状态下负载管理以及应急电源等方法优化。

2.特点。电源特点。飞机电源是供电系统的一部分。这是用于产生电能、调节和转换的一般名称。它通常由主、二次、辅助、应急及外部电源等组成。飞机的电流类型通常指主电源类型。配电特点。飞机配电系统是一种在飞机发电机和地面或应急电源之间切换、传输、分配和控制能量的系统。其中包括：电缆、总线、配电板和器件组成。配电系统确保飞机所有部件可靠的电力传输和分配，管理各种电力负荷，保护电气设备。不同电气设备的重要性及其在不同飞行阶段的功能各不相同。在行驶、起飞和着陆过程中，可以实施各种负荷管理系统。如果出现错误，则必须更改管理模式。为了确保飞行中重要设备的可靠电源，在确定负载变化或紧急电源时必须考虑各种因素，负载管理分为手动和自动管理。根据安装所需的电路电压降（电气设备电压控制点与输入电压之间的差异），整个设备分为A、B、C类。

二、飞机电气系统故障诊断技术分析

1.专家系统。是飞机电气工程最常用的解决方法之一。许多计算机程序主要用于分析故障、识别故障类和解决问题。该诊断技术在专家知识和经验的基础上，可以解决各种问题，这些问题在实践中效率很高，节省了各种应用资源。

2.神经网络。人体神经网络（ANN）是飞机电气工程中最常见的故障诊断方法之一。复杂网络以生物神经网络为基础，由简单单元组成，这是一种巨大的非线性技术。手动神经网络比其他故障诊断技术更实时、更方便。故障特征、依赖性和存储容量可以达到故障诊断的目的。选择此诊断方法可确保诊断时间和诊断结果的准确性。

三、飞机电气系统故障诊断分析

1.飞机故障分析。飞机某电气故障，主要原因是发动机电气控制启动、气动控制、发动机集成电子控制。飞机的电气控制严重影响了飞机的安全和稳定。因此，应通过高效的故障诊断技术来确定故障原因，并根据故障的类型和性能来确定操作，以最大限度地减少故障对每个子系统的影响。

2.诊断故障方法。飞机电气工程的技術故障诊断主要包括分析模型、信号处理和专门知识。如果故障分析项目可以建立数学模型，则必须选择基于分析模型的方法来诊断和分析线性系统。但是，如果难以创建分析对象的数学计算模型，可以选择比数学模型更难的信号处理方法。基于知识的方法不需要数学模型。分析大量诊断对象信息，根据专家知识确定故障类型，并提出解决策略。

四、专家系统诊断

1.系统设置。采用Dephi7.0编程语言的专家系统对飞机故障诊断，从而实现了软件的可视化开发平台，具有稳定的兼容性和易于使用的windows界面。此外，其自身的数据库访问技术为ODBC和ADO数据对象技术提供了强大的控制支持，从而大大缩短了开发周期并减少了工作量，该系统极其可靠其设计是模块化的，如图1所示，主要由故障消息输入系统、信息请求系统和帮助模块组成。每个模块的目标和功能各不相同。主程序负责流程控制和用户操作。故障信息输入系统支持专业知识的建立和维护。故障信息模块是一个理论系统，根据当前系统的症状和法医数据中的相关信息确定诊断结果。通过分析设备、型号、子系统和数据，还可以确定故障原因并有效地进行诊断。

2.系统模块。知识库模块。该系统的知识库根据飞机发动机的分类分为八个模块和几个小功能模块。优化生成规则的外观。模块单元方案生成器规则的方法。单元由多个规则组成，模块由多个单元组成。最后，整个知识库由多个模块组成。飞机电气设基于故障特征将知识分为确定性和不确定性知识。确定性知识可以根据表现直接故障的原因。故障原因不能通过确定性知识来确定，而只能通过故障设备的故障率来确定。推理系统。一般来说，我们可以使用基于规则的推理系统。前提条件和结论是相关的，可以从知识规则中的表达式中推导出来。飞机故障诊断中经常采用前后两种思路。根据数据库查询功能搜索知识库，查找与电源系统故障匹配的规则。在包含更多规则的知识库中，有许多组合会对诊断的有效性产生负面影响。因此，有必要优化法诊断系统的设计，合理划分知识库，缩小搜索范围，重点关注诊断规则，提高诊断效率。

3.系统应用效果。飞机电气系统的专家故障诊断系统模块主要包括编号、型号、飞机编号、故障时间、图像、部件、显示系统等。故障诊断子模块完成故障信息的查询和诊断，查询诊断信息。专家系统数据库在故障诊断方面具有丰富的知识，并且在实践中非常高效可靠。

对飞机电气进行准确及时的故障诊断对于确保安全飞行、避免事故和物质损害至关重要。故障检测和诊断技术作为一个跨学科领域，自1960年代以来迅速发展起来。由于飞机电气系统非线性症状和特点的复杂性，故障诊断和检测变得更加复杂。复杂环境中现有系统的故障排除不能只使用一种理论或方法。随着现代故障排除理论和方法的不断发展和完善，需要使用多种方法对现有系统进行故障诊断。

参考文献：

[1]李斌.电气测试原理与方法西安[J]西北工业大学出版社.2020.