基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统MBSA建模方法与流程

本发明涉及发动机设计安全性分析，尤其涉及一种基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统mbsa建模方法。

背景技术：

1、反推控制系统随着飞控系统的发展而不断多样化复杂化，要求系统安全性分析方法也与时俱进。目前有迫切的需求要对航空发动机相关动力系统的技术进行探索与研究，虽经历了外引技术、国内外合作、自主研发的过程，但中国航空发动机及反推控制系统安全性研究略显不足，即便国家已经出台了航空发动机适航规章ccar33-25，但眼下依旧缺少可行性高的安全性分析准则。

2、航空发动机反推系统研发，安全性首当其冲，而在开发时保证反推控制系统的安全性的设计手段主要是系统安全性分析，要对反推控制系统进行安全性分析就需要了解反推控制系统的组成结构、工作原理以及常见故障信息，只有获得了这些信息才能得到完整的安全性分析结果。传统的安全性分析，需要耗费大量人力、物力资源来收集系统组成架构和系统行为，部分组件会产生认知不确定性，对制造过程造成干扰，最终影响系统安全性评估的准确性，对此我们提出基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统mbsa建模方法。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统mbsa建模方法，包括以下步骤：

4、步骤一：建立名义模型图，对h-tras反推系统的构造组成和功能结构进行分析，对其进行建模仿真前，针对展开指令时的系统控制逻辑，构建展开指令时的系统组件功能状态时序逻辑图，依据上述对h-tras反推控制系统的结构分析及其展开过程的时序逻辑，使用simfia软件进行h-tras系统安全性的初步建模；

5、步骤二：设置逻辑关系，使用simfia软件完成对h-tras反推控制系统名义模型的建立后，对模块的标识、代号以及connector的名称、类型等参数进行设置，对于模块各个连接点的类型定义工作，在设置完连接点参数类型后，进行模块之内与之间的逻辑事件设置，即为h-tras各单元模块设置输出变量与状态变量、输入变量的逻辑关系；

6、步骤三：验证模型，故障逻辑设置完成后，使用模型一致性检查与完整性检查的功能验证模型是否合理合法；

7、步骤四：失效率参数设置，利用simfia软件的safety功能对模型进行定量分析，对各个模块的λ值进行设置；

8、步骤五：h-tras系统模型安全性分析，展开构建的h-tras系统模型的模型分析。根据系统安全性分析要求，在该设计验证阶段主要对系统进行fha、pssa以及ssa，通过fha确定系统的安全性总的要求，通过pssa将系统的安全性要求分解到分系统和设备，通过ssa按照自下而上的顺序对系统安全性进行定量分析评估。

9、优选的是，所述步骤一中，h-tras反推系统的主要控制源为飞机液压源、以及直流28v电源，主要元件有接线盒、带锁作动筒、液压控制阀门、发动机电子控制器eec、手动驱动机构、同步软轴、同步轴锁以及无锁作动筒。

10、优选的是，所述步骤一中，h-tras反推系统的功能架构组件主要有icv，trcu，dcv，主锁，同步轴锁，第三锁和同步作动系统组成，h-tras反推系统和控制源共同实现反推系统的展开和关闭功能。

11、优选的是，所述步骤一中，h-tras反推控制系统根据其功能和结构，分为十三个部分：轮载信号、发动机信号、反推手柄信号、发动机电子控制器ecc、电子控制单元eicu、反推装置控制单元trcu、继电器relay、液压隔离阀icv、液压方向阀dcv、第三锁tl、同步轴锁ssl和主锁pl以及作动器，该模型选择作动器作动状态作为了外部输出。

12、优选的是，所述步骤二中，此次h-tras系统的模型中，所有的连接点类型均设置为default_right_wrong，right、wrong表示是否存在展开命令信号的传递。

13、优选的是，所述步骤四中，λ的值为可靠性概念中的失效率。

14、本发明至少包括以下有益效果：

15、针对航空发动机反推控制系统的安全性分析提出了基于故障逻辑建模的mbsa框架，并使用simfia完成了系统的建模以及分析的部分过程，剖析了反推及其控制系统的系统结构与工作原理，以反推控制系统的安全性设计要求展开了h-tras反推控制系统的结构分析、时序逻辑分析，在此基础上，以进行系统安全性分析为目标，展开了h-tras系统的名义模型构建、模型参数设置以及故障逻辑注入，并充分考虑了展开功能过程中的时序性、逻辑性，最后，依托系统安全性评估过程，对h-tras系统模型展开fha、fmea、fta等分析，验证上述建模方法在工程中的安全性分析价值，解决了传统的安全性分析，需要耗费大量人力、物力资源来收集系统组成架构和系统行为，部分组件会产生认知不确定性，对制造过程造成干扰，最终影响系统安全性评估的准确性的问题。

16、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统mbsa建模方法，其中，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统mbsa建模方法，其中，所述步骤一中，h-tras反推系统的主要控制源为飞机液压源、以及直流28v电源，主要元件有接线盒、带锁作动筒、液压控制阀门、发动机电子控制器eec、手动驱动机构、同步软轴、同步轴锁以及无锁作动筒。

3.如权利要求2所述的基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统mbsa建模方法，其中，所述步骤一中，h-tras反推系统的功能架构组件主要有icv，trcu，dcv，主锁，同步轴锁，第三锁和同步作动系统组成，h-tras反推系统和控制源共同实现反推系统的展开和关闭功能。

4.如权利要求1所述的基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统mbsa建模方法，其中，所述步骤一中，h-tras反推控制系统根据其功能和结构，分为十三个部分：轮载信号、发动机信号、反推手柄信号、发动机电子控制器ecc、电子控制单元eicu、反推装置控制单元trcu、继电器relay、液压隔离阀icv、液压方向阀dcv、第三锁tl、同步轴锁ssl和主锁pl以及作动器，该模型选择作动器作动状态作为了外部输出。

5.如权利要求1所述的基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统mbsa建模方法，其中，所述步骤二中，此次h-tras系统的模型中，所有的连接点类型均设置为default_right_wrong，right、wrong表示是否存在展开命令信号的传递。

6.如权利要求1所述的基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统mbsa建模方法，其中，所述步骤四中，λ的值为可靠性概念中的失效率。

技术总结
本发明公开了一种基于故障逻辑建模的航空发动机反推系统MBSA建模方法，包括以下步骤，步骤一：建立名义模型图；步骤二：设置逻辑关系；步骤三：验证模型；步骤四：失效率参数设置；步骤五：H‑TRAS系统模型安全性分析。其解决了传统的安全性分析，需要耗费大量人力、物力资源来收集系统组成架构和系统行为，部分组件会产生认知不确定性，对制造过程造成干扰，最终影响系统安全性评估的准确性的问题。

技术研发人员：黄敏,李颖,张玉婷,李同飞,冯文康,卢振平
受保护的技术使用者：天航长鹰（江苏）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18