一种基于窗口叠加算法的经验模态分解失稳判定方法技术

本发明专利技术属于航空发动机控制系统领域，具体涉及一种基于窗口叠加算法的经验模态分解失稳判定方法。本发明专利技术通过对压缩部件后的脉动总压/静压信号分窗口进行经验模态分解计算，获取多层本征模态函数，并对各层本征模态函数进行窗口叠加，得到多层信号，判断其中符合失稳特征的信号并计算其一段时间内的幅值并除以最底层信号的平均值，即可得到归一化的喘振判定值，其超过事先设定的阈值即可判定压缩系统失稳。此种方法可以识别微弱的失稳信号特征进行判喘，并可避免油门杆移动所造成的的脉动总压/静压波动形成的虚假失稳特征，保证航空发动机的使用安全。动机的使用安全。动机的使用安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于窗口叠加算法的经验模态分解失稳判定方法


[0001]本专利技术属于航空发动机控制系统领域，具体涉及一种基于窗口叠加算法的经验模态分解失稳判定方法。

技术介绍

[0002]随着现代航空发动机的总体性能指标提升，其风扇、压气机等压缩部件的总增压比也就是负荷也随之增大，因此压缩系统因为气流逆压梯度流动而造成气流严重分离的失速、喘振等失稳现象也愈发频繁。航空发动机控制系统中失稳判定模块应具备实时监测航空发动机压缩系统是否发生失稳的功能。目前我国所使用的失稳判定方法都是对原始信号进行滤波处理之后判定压气机后压差的相对变化值（期刊《某航空发动机喘振控制系统设计与验证》航空动力学报,2022,37(05):1100
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1112）或者压气机后静压/总压的下降斜率（期刊《基于压气机出口静压变化率的喘振检测方法》航空动力学报,2020,35(06):1131
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1139）是否超过事先设定的阈值。其判喘方法的灵敏度不可控，同时无法直接选择失稳的主频率进行判定，当阈值设定过大时无法判定高空微弱的失稳信号，当阈值设定过小时无法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于窗口叠加算法的经验模态分解失稳判定方法，用于航空发动机压缩系统的失稳判断，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：获取所述压缩系统各压缩部件出口处的脉动总压信号或脉动静压信号，形成原始压力信号；步骤二：根据设定的计算窗口长度和重叠数据量对所述原始压力信号进行截取，获取分段压力信号；步骤三：对所有所述分段压力信号进行经验模态分解，获得多层本征模态函数；步骤四：将各层所述本征模态函数乘以设定的窗口函数并根据重叠数据量进行窗口叠加，获得连续的多层分解压力信号；步骤五：对每层所述分解压力信号进行傅里叶变换并计算主频率，判断所述主频率是否在失稳频率范围内，找出所述主频率在失稳频率范围内出现的最大幅值，将所述最大幅值的所述主频率除以各多层分解压力信号的最后一层信号的平均值，得到归一化的判喘值；步骤六：判断所述归一化的判喘值是否超过设定的阈值，若是则生成失稳信号；所述失稳信号用于使所述压缩系统的控制系统输出消喘指令。2.根据权利要求1所述的基于窗口叠加算法的经验模态分解失稳判定方法，其特征在于，所述步骤四中，所述设定的窗口函数为根据不同的窗函数定义、窗口函数的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈劼，谢飞，于广元，相恒超，叶巍，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：