航空发动机FADEC系统软件故障分析

航空发动机的全权限数字电子控制(FADEC)系统具有体积小、重量轻,其控制软件易于编写和修改,并可以实现复杂的控制规律和许多现代控制算法等特点。软件的可靠性是系统可靠性的重要组成部分。本文研究了航空发动机FADEC系统中软件故障问题,并对软件故障问题的分类及其性质进行了研究和分析,为以后的软件可靠性设计做了较好的准备性工作。     

航空发动机FADEC系统软件故障分析

航空发动机的全权限数字电子控制(FADEC)系统具有体积小、重量轻,其控制软件易于编写和修改,并可以实现复杂的控制规律和许多现代控制算法等特点.软件的可靠性是系统可靠性的重要组成部分.本文研究了航空发动机FADEC系统中软件故障问题,并对软件故障问题的分类及其性质进行了研究和分析,为以后的软件可靠性设计做了较好的准备性工作.     

动态故障树分析方法在测试用例设计中的应用探讨

本文主要针对动态故障树分析方法在测试用例设计中的应用问题进行了分析,初步探讨了基于软件故障信息的测试用例设计流程,对动态故障树分析方法进行了讨论,最后提出了基于动态故障树的测试用例设计步骤,希望对于今后的软件测试工作具有一定帮助。     

基于动态故障树的航空发动机可靠性分析方法研究

随着航空发动机技术的不断发展，对其性能要求不断提高，使得航空发动机的安全性和可靠性变得愈发重要。然而，当前针对航空发动机的可靠性分析方法较少考虑系统失效时的动态特性，面向《航空发动机适航规定》（CCAR33-R2），考虑航空发动机危害性发动机后果发生时系统的动态特性，提出了一种将动态故障树和概率模型检测相结合的可靠性分析方法，对航空发动机的可靠性进行分析。首先，通过动态故障树对航空发动机的动态行为进行建模，并将其转换到离散时间马尔科夫链模型；然后基于概率模型检测语言PRISM对离散时间马尔科夫链模型进行描述，并利用相应工具进行定量分析，将顶事件发生概率和《CCAR33-R2.75》条款规定的故障发生概率比较，验证航空发动机是否符合《CCAR33-R2.75》条款安全性要求；最后对某型航空涡轮发动机进行实例建模分析，验证所提方法的正确性与可行性。     

软件可靠性分析方法研究与应用

软件可靠性分析方法中,SFMEA和SFllA是两种常用的分析方法,为提高软件可靠性发挥了重要作用,在国内型号软件的开发过程中得到了越来越多的关注.针对SFMEA及SFTA方法在应用中存在的难点问题,提出了相应的解决方法,并以某航空发动机控制软件为应用对象进行了实例应用,验证了方法的可行性与有效性.     

可远程支持的航空活塞发动机故障诊断专家系统研究

通用航空存在布局分散、企业机队小及维修技术力量薄弱等特点.使通用航空飞机排故困难;为解决这种情况,对基于故障树和神经网络的航空活塞发动机故障诊断技术进行了研究,构建了基于故障树和神经网络结合,辅以远程专家视频会诊的航空活塞发动机故障诊断专家系统,并给出了故障知识库的构建和管理方法,三种故障诊断模型的推理机制和融合方法;利用收集的航空活塞发动机故障数据对神经网络故障诊断方法进行了验证.有效地诊断出航空活塞发动机的故障.     

航空发动机控制软件组态软件的设计与实现

为了满足航空发动机数控系统控制软件标准化、可靠性以及开发周期等要求,提出了一种基于VC的发动机控制软件组态软件设计方案.重点研究了控制软件组态软件的实现机理,搭建出组态软件的结构框架,实现了发动机控制软件的图形组态设计、在线仿真以及代码生成等功能,并结合数据库技术构建了完善的控制软件算法组件库.最后通过实物在回路仿真试...     

基于主元分析法的航空发动机传感器故障诊断研究

主要研究了主元分析方法在航空发动机传感器故障诊断中的应用,并提出了主元分析法故障诊断算法。假设只有传感器故障情况下,将传感器测量值所组成的测量空间分解为主元和残差两个子空间,并通过传感器实际测量数据与正常数据矩阵在残差空间上的投影做比较,对传感器故障进行故障诊断;针对航空发动机的压力温度转速等传感器常见的故障,通过运行故障仿真平台绘制了其多元统计特征图;分析仿真结果表明,主元分析法对航空发动机传感器具有很好的故障检测和故障诊断能力。     

DFTA在软硬件相关故障诊断中的应用研究

软件密集型系统中由于有大量软件的嵌入,其故障模式发生了变化,产生了新的软硬件相关的故障模式。在分析软硬件相关故障特征的基础上,提出了一种基于动态故障树分析方法的故障诊断方案,并给出了分析方法和步骤。最后通过实例分析,证明了这种方法的可行性。     

航空发动机FADEC系统软件浮点数计算精度分析

航空发动机FADEC系统控制软件的计算精度和运行效率是一对不可缺少的特性.为提高航空发动机FADEC系统控制软件的浮点计算的计算精度和运行效率,从IEEE 754浮点数格式、浮点数的表示形式、浮点数四则运算的精度方面展开分析,并结合FADEC系统控制软件项目实际应用案例的数据结果,验证了精度分析结果的正确性,并以此为基础针对FADEC系统控制软件的浮点算法设计提出了设计准则,有助于提高控制软件的可靠性和安全性,可推广至其他行业的控制领域应用.     

一种结合线性时序逻辑和故障树的软件安全验证方法

嵌入式软件在安全关键领域的广泛应用使得保障软件的安全性成为学界的研究热点。故障树技术是工业界常用的传统的安全分析方法之一。然而,传统的故障树无法精确描述安全关键系统中具有时序特征的系统故障。针对此问题,给出了一种结合线性时序逻辑和故障树的安全验证方法。该方法运用线性时序逻辑对故障树进行形式化规约,从中抽取出软件安全属性并用时序逻辑公式进行描述,用以支持对安全关键软件的模型检验。最后,以某机载控制系统软件数据处理故障模块的模型检验为例,来说明该方法的有效性和可行性。     

.NET平台下故障树分析技术的实现及应用

故障树分析是一种自上而下的方法,通过对可能造成系统故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析,分析得出故障原因的各种可能组合方式,由总体至部分,按树状结构,逐层细化的一种分析方法.开发了故障树分析工具,提供了对规范化故障树定性的割集计算、简化等功能,提出了基于容斥定理的定量化顶事件概率简化计算方法,可满足企业对部件级元件进行故障详细分析的需求.还给出了所开发的系统实现界面,系统已在某企业中得到了具体的应用.     

Milling Fault Detection Method Based on Fault Tree Analysis and Hierarchical Belief Rule Base

Expert knowledge is the key to modeling milling fault detection systems based on the belief rule base. The construction of an initial expert knowledge base seriously affects the accuracy and interpretability of the milling fault detection model. However, due to the complexity of the milling system structure and the uncertainty of the milling failure index, it is often impossible to construct model expert knowledge effectively. Therefore, a milling system fault detection method based on fault tree analysis and hierarchical BRB (FTBRB) is proposed. Firstly, the proposed method uses a fault tree and hierarchical BRB modeling. Through fault tree analysis (FTA), the logical correspondence between FTA and BRB is sorted out. This can effectively embed the FTA mechanism into the BRB expert knowledge base. The hierarchical BRB model is used to solve the problem of excessive indexes and avoid combinatorial explosion. Secondly, evidence reasoning (ER) is used to ensure the transparency of the model reasoning process. Thirdly, the projection covariance matrix adaptation evolutionary strategies (P-CMA-ES) is used to optimize the model. Finally, this paper verifies the validity model and the method's feasibility techniques for milling data sets.     

Fault tree analysis: A survey of the state-of-the-art in modeling,analysis and tools

Fault tree analysis (FTA) is a very prominent method to analyze the risks related to safety and economically critical assets, like power plants, airplanes, data centers and web shops. FTA methods comprise of a wide variety of modeling and analysis techniques, supported by a wide range of software tools. This paper surveys over 150 papers on fault tree analysis, providing an in-depth overview of the state-of-the-art in FTA. Concretely, we review standard fault trees, as well as extensions such as dynamic FT, repairable FT, and extended FT. For these models, we review both qualitative analysis methods, like cut sets and common cause failures, and quantitative techniques, including a wide variety of stochastic methods to compute failure probabilities. Numerous examples illustrate the various approaches, and tables present a quick overview of results.     

航空发动机喷口分油活门位移传感器容错控制研究

分析了出现喷口分油活门位移传感器故障时,通过开环设置电液伺服阀电流控制喷口面积存在的问题,在此基础上提出了一种容错控制方法,根据喷口面积期望值与实际测量值之间的误差闭环运算喷口控制电液伺服阀电流。通过全数字仿真和半物理模拟试验对该容错控制方法进行了验证,结果表明,该容错控制方法能够保证全权限数字电子控制系统稳定工作,并具有较好的稳态和动态性能,且实施方便,对提高航空发动机全权限数字电子控制系统的工作可靠性具有重要作用。     

一种基于故障扩展SysML活动图的安全性验证框架研究

随着嵌入式系统在能源、交通等安全关键领域的广泛应用,针对嵌入式软件的安全性分析与验证方法一直是学术界和工业界的研究热点之一。使用扩展了故障树语义信息的SysML活动图来统一系统的功能模型与安全需求分析模型,并在保留故障树和SysML活动图两种模型语义描述的基础上,提出了一种基于故障扩展SysML活动图的安全性验证框架,包括:首先利用故障树最小割集提取故障信息并给出故障树逻辑门的转换规则;然后给出故障扩展SysML活动图的构建步骤;最后使用Promela对故障扩展SysML活动图进行建模,并使用模型检测工具SPIN对其进行分析验证。通过一个燃气灶控制系统验证了此方法的有效性。     

控制系统故障树自动建造方法的研究

在对建树过程进行规范化描述的基础上,阐述了控制系统中反馈、前馈、分流和汇流 等复杂结构在多状态故障树自动建造中的识别及处理算法.在此基础上形成的专家系统软 件,可直接利用已有部件模型库,按指定顶事件状态自动生成故障树,节约了人力和时间,对 FTA技术的推广有一定促进作用.     

航空发动机FADEC系统双机时钟级同步技术研究

随首航空发动机控制技术的发展,全权限数字电子控制（FADEC）系统的可靠性设计变得越来越重要;在FADEC系统中,同步设计对于提高航空发动机全权限数字式电子控制器的可靠性具有重要的意义;为了解决如何在FADEC系统中实现双机时钟缓同步设计,简要的分析了应注意的问题;随限介绍了设计中采取软硬件相结合来同步两计算机实时时钟的基本方法,在实践中证明了该方法是行之有效的。     

基于LabView的装备故障设置与排除训练系统设计

为解决新装备故障分析与排除训练缺乏手段的问题,以开发某新型装备的故障排除训练系统设计为研究目标,运用故障树分析(FTA)方法,构建了重要分系统的故障树模型;通过对系统的功能需求分析,设计了系统运行的流程,构建了故障分析与排除系统的硬件结构;利用LabView平台开发出某新型装备的故障设置与排除训练系统;系统运行结果表明：满足了设计的功能需求,为维修保障训练中的故障分析与排除提供了方法手段和平台支持。