專利名稱：用于使測(cè)量組構(gòu)形適應(yīng)燃?xì)鉁u輪性能診斷的過程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)建模領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明涉及用于適應(yīng)(adapt)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量組構(gòu)形(measurement suite configuration)的方法和系統(tǒng)，以便根據(jù)傳感器故障或數(shù)據(jù)缺失來提供 耐用的(robust)性能跟蹤。
背景技術(shù)：
燃?xì)鉁u輪性能診斷本身涉及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)隨著時(shí)間的過去惡化時(shí)跟 蹤在發(fā)動(dòng)機(jī)模塊性能測(cè)量(典型地是效率和流動(dòng)參數(shù))中的變化。推進(jìn) 這種方法學(xué)的主要信息來源是沿著發(fā)動(dòng)機(jī)的氣路選取的測(cè)量，比如溫 度、壓力、速度等等。穿過寬闊的用戶/航行器基地跟蹤發(fā)動(dòng)機(jī)群提出 了額外的復(fù)雜性，即被測(cè)量的參數(shù)因使用儀器和記錄的保真度和穿過 安裝的不可重復(fù)性而不同。傳統(tǒng)的性能診斷評(píng)估方法應(yīng)用 一些預(yù)估/校正評(píng)估計(jì)劃的形式。這 些程序使用過去的性能評(píng)估作為用于當(dāng)前性能評(píng)估計(jì)算的推理信息。 許多這些途徑使用線性評(píng)估方法或它們的導(dǎo)數(shù)以從先前評(píng)估和當(dāng)前 數(shù)據(jù)中推斷性能變化。這種診斷方法成功的部署取決于許多因素，其 中一個(gè)是在不需要應(yīng)用復(fù)雜的例外邏輯以覆蓋所有可能的測(cè)量情景 的情況下它的適應(yīng)不同測(cè)量組的能力。提供某種形式的測(cè)量構(gòu)形的預(yù)備是提供在性能跟蹤過程中所需 的耐用的步驟，該測(cè)量構(gòu)形在不需要對(duì)診斷軟件做出變化的情況下使 它本身適應(yīng)當(dāng)前有用的測(cè)量組以及適應(yīng)跨過發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)程序壽命設(shè) 置的這種測(cè)量中的變化。有幾個(gè)因素推進(jìn)了對(duì)于這種測(cè)量構(gòu)形過程的 需要。一個(gè)因素是在考慮中對(duì)于引導(dǎo)性能健康趨勢(shì)的有用的氣路測(cè)量 的數(shù)量和類型隨著燃?xì)鉁u輪的型號(hào)和類型而變化的事實(shí)。例如，應(yīng)用 一個(gè)或兩個(gè)巻軸的發(fā)動(dòng)機(jī)、渦4侖噴氣對(duì)渦4侖風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、混合對(duì) 非混合流動(dòng)、新一代或成熟型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)以及其它的都是以氣路使用 儀器的形式指示什么是有用的和什么是無用的因素，該使用儀器提供 用于性能評(píng)估過程的輸入?yún)?shù)流?，F(xiàn)有技術(shù)中許多公知的用于執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)模塊性能健康跟蹤的方 法在一定意義上都是一類的，即它們可纟皮應(yīng)用在任何類型的燃?xì)鉁u輪測(cè)量組。前者典型地是數(shù)據(jù)庫(kù)問題，而后者可影響過程的實(shí)際軟件執(zhí) 行。適應(yīng)任何特定測(cè)量構(gòu)形的過程都將提供更大程度的耐用并且否定 需要軟件改變以執(zhí)行特定測(cè)量i更置。另 一個(gè)推動(dòng)需要測(cè)量構(gòu)形的因素是在航行器發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)中數(shù)據(jù) 缺失是常見的。不論什么原因，參數(shù)可從記錄的輸入流中或者在一段 時(shí)間中間歇地或者全部地消失。由于^(吏用儀器的問題、維修行為、記 錄異常等等，可發(fā)生這種情況。不論什么起因，結(jié)果是有效的測(cè)量組 改變了。如果性能評(píng)估過程取決于(預(yù)選的)測(cè)量組，那么一個(gè)或多個(gè) 輸入?yún)?shù)間歇的(或持續(xù)的)丟失將引起在分析中發(fā)生間隔。所需要的是更加耐用的發(fā)動(dòng)機(jī)性能跟蹤過程，其識(shí)別當(dāng)前時(shí)間點(diǎn) 的測(cè)量組并且適應(yīng)測(cè)量組來改變以允許性能評(píng)估過程進(jìn)行。發(fā)明內(nèi)容盡管有執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能跟蹤的各種方法和系統(tǒng)，但是這種方法和 系統(tǒng)并不完全令人滿意。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是希望具有適應(yīng)燃?xì)鉁u輪 發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量組構(gòu)形的方法和系統(tǒng)，以便根據(jù)傳感器故障或數(shù)據(jù)缺失 來提供耐用的性能跟蹤。本發(fā)明的 一個(gè)方面提供了 一種用于使來自燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè) 量適應(yīng)使用在性能跟蹤中的方法。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面，該方法優(yōu)選地開始于選擇用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用的默認(rèn)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)形、 獲得對(duì)應(yīng)預(yù)定數(shù)量的測(cè)量參數(shù)的氣路數(shù)據(jù)樣本、得到用于燃?xì)鉁u輪發(fā) 動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)、將在時(shí)間k處的測(cè)量參數(shù)和性能參數(shù)與預(yù)定的閾值 比較以確定每一個(gè)參數(shù)的品質(zhì)和/或可用性，其中被確定是有問題的參 數(shù)對(duì)于性能跟蹤被界定為不存在的，基于默認(rèn)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)形和現(xiàn)有測(cè)量參數(shù)Z確定測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc,以及基于默認(rèn)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)形和現(xiàn)在 的性能參數(shù)x確定故障構(gòu)形矩陣Fc，并且使用測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc和故 障構(gòu)形矩陣Fc來適應(yīng)性能跟蹤方法。該方法的另一個(gè)方面是測(cè)章構(gòu)形矩陣Mc是大小為m的單位矩 陣，其中m二被測(cè)量參數(shù)的個(gè)數(shù)。該方法的另一個(gè)方面是故障構(gòu)形矩陣Fc是大小為n的單位矩陣， 其中n-被評(píng)估的性能故障的個(gè)數(shù)。該方法的另 一 個(gè)方面是在測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc的主對(duì)角線中的零輸 入代表有問題的或缺失的參數(shù)測(cè)量。該方法的另一個(gè)方面是在故障構(gòu)形矩陣MF的主對(duì)角線中的零輸 入代表那些故障，該故障的評(píng)估受到被使用來計(jì)算性能評(píng)估的對(duì)應(yīng)測(cè) 量參數(shù)的丟失的影響。本發(fā)明的 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述將在下面的附圖和說明 中^皮提出來。通過說明和附圖以及通過權(quán)利要求，本發(fā)明其它的特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


圖1是示范性方法的方塊圖。圖2是本發(fā)明的單個(gè)模塊的示范性應(yīng)用結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
通過參考附圖將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中各處相似的數(shù) 字代表相似的元件。進(jìn)一步地，可以理解的是在本文中使用的措辭和用語(yǔ)是出于說明的目的并且不應(yīng)該被認(rèn)為是限制性的。在本文中對(duì) "包含"、"包括，，或"具有"以及它們的變體的使用意味著包括此 后列出的條目和它的等同物以及另外的條目。用語(yǔ)"被安裝"、"被 連接"和"被結(jié)合"被廣泛地使用并且包括兩種直接的和間接的安裝、 連接和結(jié)合。進(jìn)一步地，"被連接"和"被結(jié)合"并不被限定為物理 的或機(jī)械的連接或結(jié)合。本發(fā)明并不受到附圖中所描述或所暗示的任何特定軟件語(yǔ)言的 限制。多種備選的軟件語(yǔ)言可被使用來執(zhí)行本發(fā)明。如現(xiàn)有技術(shù)中的 普遍慣例， 一些部件和條目被圖解和描述，就好像它們是硬件元件。 然而，在方法和系統(tǒng)中的各種部件都可在軟件或硬件中被執(zhí)行。本發(fā)明是模塊化結(jié)構(gòu)并且可作為切實(shí)包含在程序存儲(chǔ)裝置上的 應(yīng)用程序被配置成軟件。用于#1行的應(yīng)用代碼可存在于多個(gè)不同類型 的對(duì)本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員是公知的計(jì)算機(jī)可讀媒介上。圖1圖示了用于適應(yīng)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量組構(gòu)形的方法和系 統(tǒng)，以根據(jù)傳感器故障或數(shù)據(jù)缺失來提供耐用的性能跟蹤。該方法開始于在離散時(shí)間k處獲得發(fā)動(dòng)才幾氣路數(shù)據(jù)樣本(步驟102)。氣路數(shù)據(jù)包 括多個(gè)氣路參數(shù)測(cè)量，比如巻軸速度、溫度、壓力和流率。對(duì)于特定 的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)和它的特定應(yīng)用場(chǎng)合，可有一組默認(rèn)的在發(fā)動(dòng) 機(jī)氣路中被測(cè)量的參數(shù)。這符合用于該發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)和應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn) 的"物料清單"傳感器構(gòu)形。該組默認(rèn)的參數(shù)創(chuàng)建了測(cè)量組并且是公知推理的(步驟103)。測(cè)量 矩陣Mc基于該組默認(rèn)的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量參數(shù)被集合并且被保持。測(cè)量矩 陣Mc是大小為m(mxm)的單位矩陣，其中m是被測(cè)量的參數(shù)的個(gè)數(shù)， 并且被界定為其中i和j是行指數(shù)和列指數(shù)。為了確定測(cè)量參數(shù)的品質(zhì)和/或可用性，在時(shí)間k處發(fā)動(dòng)機(jī)氣路參數(shù)的向量被典型地與預(yù)定的閾值做比較(步驟104)。范圍外的參數(shù)或丟 失的參數(shù)將使這些測(cè)試失敗并且測(cè)量參數(shù)Z的向量將被標(biāo)記為不具有 默認(rèn)的構(gòu)形。同樣地，如果所有的參數(shù)都在閾值內(nèi)，那么然后測(cè)量參 數(shù)的向量將被標(biāo)記為具有默認(rèn)的構(gòu)形并且對(duì)于性能診斷跟蹤將立刻 是有用的(步驟109)。如果測(cè)量參數(shù)Z的向量被標(biāo)記為不具有默認(rèn)的構(gòu)形，那么這指示 至少一個(gè)測(cè)量參數(shù)或者在預(yù)定的閾值之外或者是完全丟失的，也就是 數(shù)據(jù)缺失。在任一情形中，有問題的或丟失的參數(shù)測(cè)量對(duì)于隨后的性 能診斷跟蹤都要被確定是不存在的(步驟105),并且測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc 被改變(步驟106)<formula>formula see original document page 10</formula>(2)
通過背景技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)性能診斷跟蹤典型地評(píng)估傳感器性能以及發(fā)動(dòng)機(jī)模塊性能。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)片莫塊，性能參數(shù)通常的表現(xiàn)形式為在模塊效率和流量參數(shù)中的變化，或性能變量增量(從標(biāo)稱或安裝狀態(tài))。對(duì)于傳感器本身，傳感器誤差參數(shù)x是氣路分析的部分并且被評(píng)估和跟蹤。性能變量增量(delta)從參考(標(biāo)稱)處計(jì)算。如果所有的參數(shù)變量增 量都接近于零而一個(gè)參數(shù)具有大的變量增量值，那么它可指示"傳感 器"誤差。傳感器誤差并不被限于使用儀器上，而是可包括在數(shù)據(jù)記 錄、數(shù)據(jù)約簡(jiǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化等等中的誤差。傳感器誤差是傳感器精度的測(cè)量并且被包括在性能評(píng)估過程中 以吸收傳感器偏差與漂移的影響和較小程度上的傳感器不可重復(fù)性。 性能評(píng)估幫助防止來自傳感器誤差的模塊性能評(píng)估的訛誤。所以，如 果測(cè)量參數(shù)x不存在，那么任何隨后的分析都能有效地將關(guān)聯(lián)的傳感 器誤差評(píng)估從性能評(píng)估過程中降低。這個(gè)過程由故障構(gòu)形矩陣Fc來控 制，其被集合并且跟蹤測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc。當(dāng)測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc是基于默認(rèn)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)形時(shí)，故障構(gòu)形矩陣Fc也是單位矩陣。如果Mc被改變了，那么Fc也將纟皮改變。 一組解法 可被開發(fā)以控制作為Mc中變化的函數(shù)的Fc是如何變化的，并且可隨 著應(yīng)用場(chǎng)合之間的不同而變化。故障構(gòu)形矩陣Fc基于該組默認(rèn)的故障 參數(shù)被集合并且被保持。故障構(gòu)形矩陣Fc是大小為n(nxn)的單位矩 陣，其中n是被隨后的性能診斷跟蹤過程評(píng)估的性能故障x的個(gè)數(shù)， 并且n〉m。故障構(gòu)形矩陣Fc纟皮界定為故障構(gòu)形矩陣Fc包括模塊評(píng)估性能故障x(效率和流量參數(shù)變化) 以及傳感器故障和任何其它的可被包括在性能診斷跟蹤過程中的發(fā) 動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障。用于評(píng)估默認(rèn)的測(cè)量構(gòu)形的潛在故障列表(n)被執(zhí)行診 斷跟蹤的分析者預(yù)先確定和指定。如果測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc已經(jīng)從上次的樣本k-l中^皮更新了(步驟 106),那么故障構(gòu)形矩陣Fc相似地也要被更新(步驟107)。故障構(gòu)形 矩陣Fc被改變以排除那些故障，該故障的評(píng)估受到被使用來計(jì)算性能 評(píng)估的對(duì)應(yīng)測(cè)量參數(shù)的丟失的影響(在步驟106中執(zhí)行)。例如，如果被結(jié)合到高壓壓縮機(jī)(HPC)入口處的壓力測(cè)量傳感器 (稱為P25)失敗了，或者如果它的輸出信號(hào)遭受到缺失，那么測(cè)量構(gòu) 形矩陣Mc就被調(diào)整以反映這種情況。如果q"測(cè)量參數(shù)是P25，那么 Mc(q,q)將被設(shè)置為0。故障構(gòu)形矩陣Fc相似地也^^更新，F(xiàn)c(p,p) = 0, 其中在故障組中的p^參數(shù)代表P25傳感器故障。通常，F(xiàn)c被更新為在接著的性能跟蹤計(jì)算中，測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc和故障構(gòu)形矩陣Fc 通過適應(yīng)有效地將P25測(cè)量從性能故障計(jì)算中除去了并且將P25傳感 器誤差評(píng)估從起作用的故障列表中除去了。典型地，使用最小平方或 者綜合最小平方評(píng)估計(jì)算執(zhí)行性能計(jì)算?？柭鼮V波器(Kalman filter) 是一個(gè)^^皮使用的途徑，并且其是被使用來教授方法的綜合最小平方途ith性能故障存在 ith性能故障不存在所述的情況中，在媒質(zhì)110和溫度傳感器120彼此直接毗鄰的情況中，我們談?wù)撝苯訜狁詈?。媒質(zhì)的流動(dòng)越小，熱耦合(thermal coupling)越好，其也被稱作熱耦 合(heat coupling),在媒質(zhì)和溫度傳感器元件之間，并且溫度傳感器元件 120和環(huán)境112之間的熱耦合以及媒質(zhì)10和周圍材料112之間的熱耦合越 小，溫度傳感器元件120處測(cè)量的溫度和媒質(zhì)110的溫度之間的偏差通常 越小。上面的考慮和定義應(yīng)用于全部下面的實(shí)施例。熱流和/或媒質(zhì)流，媒質(zhì)和/或其它材料的熱傳導(dǎo)以及不同媒質(zhì)和/或主 體之間的熱傳遞是之前提到的環(huán)境條件，其影響溫度傳感器元件處測(cè)量的 溫度與媒質(zhì)的溫度的偏差。電路130被實(shí)施成根據(jù)溫度傳感器元件120處測(cè)量的溫度和校正模型 131來確定媒質(zhì)的溫度。校正模型根據(jù)環(huán)境條件的分析和環(huán)境條件的影響 的類型，以及溫度傳感器元件120處測(cè)量的溫度和媒質(zhì)110的溫度之間的 偏差被減小，或換句話說通過校正模型被校正的媒質(zhì)110的溫度。試驗(yàn)表明某些環(huán)境條件比其它對(duì)偏差具有更大的影響，因此校正模型 尤其考慮引起一個(gè)或幾個(gè)基本上的偏差的環(huán)境條件。因此，溫度傳感器元件120可以例如是NTC (負(fù)溫度系數(shù))元件或 PTC (正溫度系數(shù))元件，從而根據(jù)溫度，溫度傳感器元件120示范性地 改變它的阻抗，并且當(dāng)前阻抗值是NTC或PTC元件處溫度的測(cè)量。作為 傳感器信號(hào)122，并通過電路130接收，通過溫度傳感器120然后示范性 地產(chǎn)生該阻抗值和/或?qū)?yīng)的電壓值?？商娲?，溫度傳感器120也可以 是熱耦合器。然而，溫度測(cè)量也基于其它測(cè)量原理。發(fā)射傳感器信號(hào)122 可以例如經(jīng)由信號(hào)線或無線地進(jìn)行。電路130可被實(shí)施，以便根據(jù)傳感器信號(hào)122和校正模型131而作為 溫度信號(hào)132輸出媒質(zhì)的溫度。因此，校正模型131可以作為使媒質(zhì)的對(duì)應(yīng)溫度與不同的傳感器信號(hào) 122相關(guān)的值的表而被示范性地存儲(chǔ)，或者作為特征曲線或函數(shù)被存儲(chǔ)于 電路130中，電路130根據(jù)其計(jì)算對(duì)于各個(gè)傳感器信號(hào)122的媒質(zhì)的對(duì)應(yīng) 溫度132。測(cè)量協(xié)方差矩陣R是從么^知的測(cè)量傳感器不可重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差<formula>formula see original document page 13</formula>和傳感器性能故障影響系數(shù)子矩陣Hs的知識(shí)計(jì)算的，如<formula>formula see original document page 13</formula> (8)其中S是cr, ,"1,2，…,",值的nsx 1向量，而^ag(。是nsx ns對(duì)角 矩陣，其中S出現(xiàn)在主對(duì)角線上并且所有出現(xiàn)在主對(duì)角線以外上的都 是零。(5)、 (6)、 (7)和(8)代表卡爾曼濾波器等式。一旦測(cè)量構(gòu)形Mc和故障構(gòu)形Fc矩陣已被更新(步驟106,107)，那 么它們可被使用來適應(yīng)上面所描述的性能評(píng)估過程以適合如下面被 進(jìn)行的(step 109)當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的測(cè)量構(gòu)形。測(cè)量構(gòu)形Mc和故障構(gòu)形Fc矩陣適應(yīng)影響系數(shù)矩陣H，創(chuàng)建修正 影響系數(shù)矩陣^<formula>formula see original document page 13</formula> (9) 與修正影響系數(shù)矩陣》關(guān)聯(lián)的測(cè)量構(gòu)形Mc適應(yīng)測(cè)量傳感器不可 重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差S，創(chuàng)建修正測(cè)量協(xié)方差矩陣》<formula>formula see original document page 13</formula> (10)其中I是mxm單位矩陣。修正影響系數(shù)矩陣#和修正測(cè)量協(xié)方差矩陣》適應(yīng)卡爾曼增益矩陣5<formula>formula see original document page 13</formula> (11)使用修正值計(jì)算性能變量增量i并且被輸出<formula>formula see original document page 13</formula> (12)出于性能跟蹤的目的，對(duì)于雄)的性能變化，其中Fc(i,i)=l，并且 i = l,2，...,n，可被報(bào)告給終端用戶。在圖2中圖示的是各種包括和實(shí)施本發(fā)明的模塊的結(jié)構(gòu) (framework)201實(shí)施例。結(jié)構(gòu)201從位于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)上的監(jiān)測(cè)傳 感器處接收數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)201包括被結(jié)合到測(cè)量適應(yīng)模塊205上的數(shù)據(jù)規(guī)范器203, 其被結(jié)合到適應(yīng)的(adaptive)卡爾曼濾波器207上以用于評(píng)估燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)模塊性能變化。數(shù)據(jù)規(guī)范器203將獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)與發(fā) 動(dòng)機(jī)型號(hào)比較以得到發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)量變量增量。測(cè)量適應(yīng)模塊205包 括Z向量匯編(assembler)209、 Fc矩陣匯編211和Mc矩陣匯編213。 測(cè)量變量增量被集合在向量Z 209中并且對(duì)Mc矩陣213做出適當(dāng)?shù)?變化，如先前所描述的。Fc矩陣匯編211修正將從測(cè)量變量增量的當(dāng) 前構(gòu)形進(jìn)行評(píng)估的性能故障。適應(yīng)的卡爾曼濾波器207包括適應(yīng)的影 響S矩陣發(fā)動(dòng)機(jī)215、適應(yīng)的測(cè)量協(xié)方差》矩陣發(fā)動(dòng)機(jī)217、適應(yīng)的卡 爾曼增益萬矩陣發(fā)動(dòng)機(jī)219和適應(yīng)的狀態(tài)評(píng)估；發(fā)動(dòng)機(jī)211 。測(cè)量構(gòu)形 Mc 213和故障構(gòu)形Fc 211矩陣使卡爾曼濾波器207適應(yīng)給定的測(cè)量 組。在每個(gè)時(shí)間步驟k處執(zhí)行這個(gè)過程，對(duì)于該時(shí)間步驟的數(shù)據(jù)是有 用'的以用于處理。如上面略述的對(duì)于特定測(cè)量構(gòu)形Mc和關(guān)聯(lián)故障構(gòu)形Fc的更新卡 爾曼濾波器評(píng)估等式的作用是同樣產(chǎn)生了對(duì)于給定的從開始處測(cè)量 構(gòu)形組件的性能變化什么是將要^L跟蹤的。由于這個(gè)過程可在軟件或 硬件中被執(zhí)行，或者場(chǎng)內(nèi)(on-board)或者場(chǎng)外(off-board),所以應(yīng)用本 發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是不需要?jiǎng)討B(tài)再分配存儲(chǔ)以適應(yīng)由不同的測(cè)量構(gòu)形所指 定的在矩陣大小中的變化。在上面所描述的過程中，矩陣維數(shù)被固定 在默認(rèn)的測(cè)量大小m和性能故障大小n,并且不會(huì)變化。構(gòu)形矩陣Mc和構(gòu)形矩陣Fc的使用將關(guān)聯(lián)的卡爾曼濾波器評(píng)估過 程中適當(dāng)?shù)男泻土星辶?，使得剩下的非零部分提供相同的結(jié)果一，其 使用由測(cè)量組所指定的較低的維數(shù)數(shù)量將被獲得。在先前引用的P25 壓力測(cè)量缺失的實(shí)例中，測(cè)量變量增量向量本質(zhì)上已經(jīng)在大小上被一 簡(jiǎn)化到(m-l)x 1向量。這個(gè)在維度上的約簡(jiǎn)通常將需要在模型數(shù)字元素中關(guān)聯(lián)的約簡(jiǎn)，也就是H、 R和D。 Mc和Fc構(gòu)形矩陣的使用允許 最初的維數(shù)可;^皮保持。在不需要軟件變化或手動(dòng)干涉的情況下，根據(jù) 本測(cè)量構(gòu)形這個(gè)支持可再構(gòu)形其本身的自主過程。已經(jīng)描述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。然而，可以理解的是在 不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可做出各種修改。因此，其它的實(shí)施例在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于使來自燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量適應(yīng)在性能跟蹤中的使用的方法，包括選擇用于所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用的默認(rèn)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)形；獲得對(duì)應(yīng)預(yù)定數(shù)量的測(cè)量參數(shù)的氣路數(shù)據(jù)樣本；得到用于所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)；將在時(shí)間k處的所述測(cè)量參數(shù)和性能參數(shù)與預(yù)定的閾值比較，以便確定每一個(gè)參數(shù)的品質(zhì)和/或可用性，其中，被確定是有問題的參數(shù)對(duì)于性能跟蹤被界定為不存在的；基于所述默認(rèn)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)形和現(xiàn)有測(cè)量參數(shù)Z確定測(cè)量構(gòu)形矩陣MC，以及基于所述默認(rèn)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)形和現(xiàn)在的性能參數(shù)x0確定故障構(gòu)形矩陣FC；和使用所述測(cè)量構(gòu)形矩陣MC和故障構(gòu)形矩陣FC來適應(yīng)性能跟蹤方法。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量構(gòu)形矩陣 Mc是大小為m的單位矩陣，其中m-被測(cè)量參數(shù)的個(gè)數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述故障構(gòu)形矩陣 Fc是大小為n的單位矩陣，其中11 =被評(píng)估的性能故障的個(gè)數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包 括使用最小平方或綜合最小平方評(píng)估計(jì)算來執(zhí)行性能跟蹤計(jì)算。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述最小平方評(píng)估 是卡爾曼濾波器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述卡爾曼濾波器 是適應(yīng)的卡爾曼濾波器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述測(cè)量構(gòu)形矩 陣Mc的主對(duì)角線中的零輸入代表有問題的或丟失的參數(shù)測(cè)量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述故障構(gòu)形矩陣Fc的主對(duì)角線中的零輸入代表那些故障，所述故障的評(píng)估受到被使用來計(jì)算所述性能評(píng)估的對(duì)應(yīng)測(cè)量參數(shù)的丟失的影響。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包 括使用所述測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc和故障構(gòu)形矩陣Fc來適應(yīng)的影響系數(shù)矩 陣H，從而創(chuàng)建修正影響系數(shù)矩陣^。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步 包括使用所述測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc和適應(yīng)的影響系數(shù)矩陣^來適應(yīng)測(cè)量 傳感器不可重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差S，從而創(chuàng)建修正測(cè)量協(xié)方差矩陣》。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步 包括使用所述修正影響系數(shù)矩陣#和修正測(cè)量協(xié)方差矩陣》來適應(yīng)卡 爾曼增益矩陣D。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步 包括使用所述適應(yīng)的卡爾曼增益矩陣5 、所述適應(yīng)的影響系數(shù)矩陣# 、 現(xiàn)有測(cè)量參數(shù)Z和現(xiàn)在的性能參數(shù)x。來計(jì)算性能變量增量；。
13. —種用于使來自燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量適應(yīng)在性能跟蹤中的 使用的系統(tǒng)，包括用于選擇用于所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用的默認(rèn)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu) 形的裝置；用于獲得對(duì)應(yīng)預(yù)定數(shù)量的測(cè)量參數(shù)的氣路數(shù)據(jù)樣本的裝置； 用于得到用于所述燃?xì)鉁u4侖發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)的裝置； 用于將在時(shí)間k處的所迷測(cè)量參數(shù)和性能參數(shù)與預(yù)定的閾值比較，以便確定每一個(gè)參數(shù)的品質(zhì)和/或可用性的裝置，其中，被確定是有問題的參數(shù)對(duì)于性能跟蹤被界定為不存在的；用于基于所述默認(rèn)的發(fā)動(dòng)4幾構(gòu)形和現(xiàn)有測(cè)量參數(shù)Z確定測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc，以及基于所述默認(rèn)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)形和現(xiàn)在的性能參數(shù)x確定故障構(gòu)形矩陣Fc的裝置；和用于使用所述測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc和故障構(gòu)形矩陣Fc來適應(yīng)性能跟蹤方法的裝置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量構(gòu)形矩 陣Mc是大小為m的單位矩陣，其中m-被測(cè)量參數(shù)的個(gè)數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述故障構(gòu)形矩 陣Fc是大小為n的單位矩陣，其中n-被評(píng)估的性能故障的個(gè)數(shù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步 包括用于使用最小平方或綜合最小平方評(píng)估計(jì)算來執(zhí)行性能跟蹤計(jì) 算的裝置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述最小平方評(píng) 估是卡爾曼濾波器。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述卡爾曼濾波 器是適應(yīng)的卡爾曼濾波器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述測(cè)量構(gòu)形 矩陣Mc的主對(duì)角線中的零輸入代表有問題的或丟失的參數(shù)測(cè)量。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所迷故障構(gòu)形 矩陣Fc的主對(duì)角線中的零輸入代表那些故障，所述故障的評(píng)估受到被 使用來計(jì)算所述性能評(píng)估的對(duì)應(yīng)測(cè)量參數(shù)的丟失的影響。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步 包括用于使用所述測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc和故障構(gòu)形矩陣Fc來適應(yīng)影響系 數(shù)矩陣H，從而創(chuàng)建修正影響系數(shù)矩陣^的裝置。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步 包括用于使用所述測(cè)量構(gòu)形矩陣Mc和適應(yīng)的影響系數(shù)矩陣#來適應(yīng) 測(cè)量傳感器不可重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差S，從而創(chuàng)建修正測(cè)量協(xié)方差矩陣》 的裝置。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步 包括用于使用所述修正影響系數(shù)矩陣^和修正測(cè)量協(xié)方差矩陣》來適 應(yīng)卡爾曼增益矩陣5的裝置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步 包括用于使用所述適應(yīng)的卡爾曼增益矩陣萬、所述適應(yīng)的影響系數(shù)矩陣^ 、現(xiàn)有測(cè)量參數(shù)Z和現(xiàn)在的性能參數(shù)XG來計(jì)算性能變量增量i的裝置o
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于使測(cè)量組構(gòu)形適應(yīng)燃?xì)鉁u輪性能診斷的過程。所描述的方法和系統(tǒng)使用線性預(yù)估-校正評(píng)估過程從氣路測(cè)量數(shù)據(jù)中評(píng)估燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)模塊性能的變化。測(cè)量構(gòu)形矩陣M_C和故障構(gòu)形F_C矩陣被集合。構(gòu)形矩陣M_C和構(gòu)形矩陣F_C被使用來使典型的線性預(yù)估-校正類型的性能評(píng)估過程適應(yīng)給定的測(cè)量組，并且理想地適合于線性評(píng)估系統(tǒng)，比如那些使用卡爾曼濾波器的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01M15/00GK101231213SQ20081000518
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者A·J·沃爾波尼 申請(qǐng)人:聯(lián)合工藝公司