【摘要】针对火箭发动机故障数据难以获取的问题，设计了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的液体火箭发动机故障诊断算法。采用MATLAB/Simulink平台搭建了液体火箭发动机故障仿真模型，实现发动机正常运行仿真和预燃室氧阀门故障、氧主泵汽蚀、氢主涡轮叶片脱落3种故障仿真。将正常运行仿真值与设计值、试车值进行了对比。结果表明：模型参数与设计值最大误差不超过5%，仿真精度较高；仿真参数变化趋势与试车值基本一致，且稳态值误差较小。使用UKF算法求取发动机正常运行阈值范围，并对故障序列进行滤波处理，若故障数据连续3次超出阈值区间，且在0.1s内有至少2个涡轮泵发出报警，则判定故障发生，故障发生时间为第2个涡轮泵报警时间。使用设计算法对3种故障序列进行诊断，判定故障发生时间分别为20.08s、20.05s、20.18s。相比于传统红线阈值算法，文中所设计算法响应更为及时，且误报率较低。
【关键词】故障诊断；液体火箭发动机；无迹卡尔曼滤波；故障仿真；红线阈值算法
【作者】许亮，芦弘炜，王闻浩，薛薇
