民機伺服作動系統(tǒng)故障分析與測試樣本優(yōu)化方法研究.pdf

1、作為民用飛機飛行控制系統(tǒng)的重要分系統(tǒng)，伺服作動系統(tǒng)主要是執(zhí)行來自于飛行員或控制器的指令，驅(qū)動飛機舵面的偏轉(zhuǎn)從而控制飛行姿態(tài)，其性能優(yōu)劣與飛機的性能和飛行安全息息相關(guān)。調(diào)查研究表明，伺服作動系統(tǒng)是電傳操作系統(tǒng)故障高發(fā)環(huán)節(jié)，因此，深入分析伺服作動系統(tǒng)的故障機理，研究提高伺服作動系統(tǒng)可靠性和安全性的測試方法是民用飛機電傳操縱系統(tǒng)研制過程中一個十分重要的課題。
　　為了及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，通常在飛機總裝階段進行故障注入測試性試驗。故障注入測

2、試性試驗實際上就是一個抽樣檢驗過程，抽取系統(tǒng)的一部分故障模式，優(yōu)化分配故障注入試驗所需的樣本集。為了得到測試性試驗高置信度的結(jié)論，就要注入結(jié)構(gòu)合理、代表性全面的故障樣本集。本文以民機伺服作動系統(tǒng)作為研究對象，重點研究了測試性試驗設(shè)計中的故障分析方法，故障樣本優(yōu)化選取方法及故障樣本集評估方法三個方面內(nèi)容。
　　首先簡要介紹了民機伺服作動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，以波音777飛機的伺服作動系統(tǒng)為例，通過采用模糊故障樹定性分析和定量分析方法，對伺

3、服作動系統(tǒng)的重要組成部分伺服作動器進行了故障分析，重點對造成“電液作動器輸出不穩(wěn)定”的內(nèi)外部影響因素進行全面的剖析。
　　然后針對現(xiàn)有基于故障率的抽樣方案試驗結(jié)果不可信的問題，提出了一種以故障屬性為研究點的模型以及基于層次分析法的故障樣本的優(yōu)選方案。此套方案充分考慮了故障率、故障擴散強度和故障危害程度這三種屬性，建立了故障屬性的數(shù)學(xué)模型和計算故障屬性值的模型，再由層次分析法通過加權(quán)選取故障樣本，能夠有效避免傳統(tǒng)基于數(shù)學(xué)/統(tǒng)計模型的