涡轴发动机地面试验特征数据的实时提取方法及系统与流程

本发明涉及涡轴发动机地面试验的特征数据提取，特别地，涉及一种涡轴发动机地面试验特征数据的实时提取方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质。

背景技术：

1、在航空燃气涡轮发动机研制过程中会开展大量的地面试验，如科研调试试验和寿命考核试验等，单项寿命考核试验会长达1000小时，或者更长。试验过程中需要实时测量、显示、记录大量测试参数，测点数量一般在几百到上千点，数据随时间变化，尤其是状态转换期间，数据变化速度快。目前，在发动机试验现场，一般由人工观察、记录各参数数值，比如发动机起动时间、余转时间，主要是发动机起动、停车过程中，试验人员通过秒表计算时间，记录到试车台记录本中，试验结束后，型号人员从excel原始数据表中提取典型工作状态的稳态单点、过渡态的特征数据，判断发动机性能是否存在衰减，结构是否存在异常，其中，特征数据包括试验前t45、供油时间、点火时间、点火转速、点火流量、起动时间、起动过程t45最大值、余转时间、加减速前后及过程中关键状态点的性能数据、稳定状态下转速、进气流量、功率、耗油率、振动等关键参数稳定值等。但是，由于测试参数通道数量大，数据随时变化，在试验现场采用人工观察各参数数值时，只能记录一小部分特征数据，数据记录不完整；而且发动机试验时间长，依靠人工记录，由于个人经验存在差异、注意力难以长时间集中缺点，容易出现纰漏。另外，试验后主要依靠型号人员人工分析试验数据，耗时耗力，试验结果呈现不及时，且只能分析少量数据，大量数据的价值未被深入挖掘，无法实时、自动地提取出特征数据。

技术实现思路

1、本发明提供了一种涡轴发动机地面试验特征数据的实时提取方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质，可以在发动机试验过程中自动判断试验类型、发动机当前状态，并且实时、自动地提取试验基础特征数据和稳态特征数据，实现了特征数据的实时、自动提取，且提取的特征数据维度更广、数据更丰富，整个过程无需人员干预。

2、根据本发明的一个方面，提供一种涡轴发动机地面试验特征数据的实时提取方法，包括以下内容：

3、基于试验过程中发动机的燃气发生器转速、燃油流量和t45温度判断发动机的试验类型，并提取试验基础特征数据；

4、当判断发动机的试验类型为起动试验时，在起动成功后判断发动机的当前状态是处于稳态或者过渡态；

5、当判断发动机的当前状态为稳态时，判断当前状态的数据是否满足稳定标准，若满足则提取稳态单点特征数据。

6、进一步地，当燃气发生器转速不超过限定值且燃油流量和t45温度无明显变化时，则判定试验类型为冷吹试验；当燃气发生器转速不超过限定值、燃油流量发生明显变化、t45温度无明显变化时，则判定试验类型为假开车试验；当燃气发生器转速超过限定值时，则判定试验类型为起动试验。

7、进一步地，判断发动机的当前状态处于稳态的过程包括以下内容：

8、分别获取油门杆角度、燃气发生器转速和t45温度的数据序列；

9、利用时间窗口在三个数据序列中同步不断滑动，每次滑动后计算当前位置的数据稳定度，将数据稳定度与预设的稳态阈值进行比对，若数据稳定度小于等于稳态阈值，则判定当前状态为疑似稳态；

10、继续滑动时间窗口，若在时间窗口滑动过程中疑似稳态的持续时间大于等于预设阈值，则判定发动机的当前状态处于稳态。

11、进一步地，判断发动机的当前状态处于过渡态的过程包括以下内容：

12、分别获取油门杆角度、燃气发生器转速和t45温度的数据序列；

13、利用时间窗口在三个数据序列中同步不断滑动，每次滑动后计算当前位置的数据稳定度，将数据稳定度与预设的过渡态阈值进行比对，若数据稳定度小于等于过渡态阈值，则判定当前状态为疑似过渡态；

14、判断当前状态是否为加减速状态，若为加减速状态则提取加减速特征数据，否则依然判断当前状态为疑似过渡态；

15、继续滑动时间窗口，若在时间窗口滑动过程中疑似过渡态的持续时间大于等于预设阈值，则判定发动机的当前状态处于过渡态。

16、进一步地，所述计算当前位置的数据稳定度的过程包括以下内容：

17、分别计算时间窗口内油门杆角度、燃气发生器转速和t45温度的数据平均值；

18、分别计算当前位置三个参数的数据值与其对应的数据平均值之间的偏差值，若某个参数的偏差值小于判断阈值，则将该参数的判断值置1，否则置0；

19、获取发动机的当前转速，并根据当前转速设定三个参数的权重；

20、基于三个参数的判断值和权重计算得到当前位置的数据稳定度。

21、进一步地，基于下式计算当前位置的数据稳定度：

22、y＝xresult1w1+xresult2w2+xresult3w3

23、其中，y表示当前位置的数据稳定度，xresult1、xresult2、xresult3分别表示三个参数的判断值，w1、w2、w3分别表示三个参数的权重。

24、进一步地，所述判断当前状态是否为加减速状态的过程包括以下内容：

25、计算燃气发生器转速和油门杆角度的短时变化率，若两者的短时变化率均大于预设阈值，则判定当前状态为加减速状态，当油门杆角度的短时变化率为正时则为加速状态，当油门杆角度的短时变化率为负时则为减速状态。

26、另外，本发明还提供一种涡轴发动机地面试验特征数据的实时提取系统，包括：

27、基础特征数据提取模块，用于基于试验过程中发动机的燃气发生器转速、燃油流量和t45温度判断发动机的试验类型，并提取试验基础特征数据；

28、当前状态识别模块，用于当判断发动机的试验类型为起动试验时，在起动成功后判断发动机的当前状态是处于稳态或者过渡态；

29、稳态特征数据提取模块，用于当判断发动机的当前状态为稳态时，判断当前状态的数据是否满足稳定标准，若满足则提取稳态单点特征数据。

30、另外，本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如上所述的方法的步骤。

31、另外，本发明还提供一种计算机可读取的存储介质，用于存储进行涡轴发动机地面试验特征数据实时提取的计算机程序，所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。

32、本发明具有以下有益效果：

33、本发明的涡轴发动机地面试验特征数据的实时提取方法，基于试验过程中发动机的燃气发生器转速、燃油流量和t45温度可以自动判断发动机的试验类型，并自动提取试验基础特征数据，当判断发动机的试验类型为起动试验时，在起动成功后可以自动判断发动机的当前状态是稳态或者过渡态，若为稳态，则可以自动判断当前状态的数据是否满足稳定标准，并自动提取稳态单点特征数据。本发明的涡轴发动机地面试验特征数据的实时提取方法可以在发动机试验过程中自动判断试验类型、发动机当前状态，并且实时、自动地提取试验基础特征数据和稳态特征数据，实现了特征数据的实时、自动提取，且提取的特征数据维度更广、数据更丰富，整个过程无需人员干预。

34、另外，本发明的涡轴发动机地面试验特征数据的实时提取系统同样具有上述优点。

35、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。