本发明涉及飞机液压系统故障诊断，具体涉及一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法。
背景技术：
1、飞机液压系统通过液压泵对油箱内的液压油施加压力，将压力传递至液压系统用户，在飞机起飞、着陆、平飞过程中控制起落架收放、飞行姿态调整，保障飞机安全，稳定的运行。飞机起飞过程中通过液压系统控制襟翼动作以保证飞机升力、飞机平飞过程中通过液压系统控制飞机飞行姿态调整，飞机降落过程中通过液压系统控制发动机反推角度、起落架收放以及襟翼角度保证飞机平稳降落。在民机实际运行过程中，民机液压系统低压故障由于故障危险程度大、故障发生频率高，一直作为液压系统故障的典型研究对象之一。
2、传统的液压系统低压故障诊断方法为阈值法，该方法从设计角度出发，与运行机理结合不紧密，因而导致故障诊断精度不满足工程实际。另一方面，故障发生后的故障快速定位也是影响当前民机故障维修效率的关键因素之一；为保证民机飞行安全，准确发现液压系统压力异常并开展故障类别区分研究，有必要结合故障机理开展基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断。
3、因此，需要提供一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，以解决现有技术中存在的故障参数筛选不准确、机理结合不紧密导致的故障诊断精度低的问题。
2、本发明的一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法采用如下技术方案，包括：
3、对液压系统进行系统安全性分析，获取导致液压系统功能故障的目标故障以及目标故障对应的部件失效形式，以部件失效形式作为底事件，构建液压系统的目标故障的故障传递模型；
4、基于故障传递模型对导致液压系统故障的底事件进行扩展，获取液压系统上游系统和下游系统中导致液压系统的目标故障的相关参数；
5、将满足相关参数阈值的相关参数作为目标相关参数，根据目标相关参数、故障传递模型中的逻辑传递关系，构建目标故障的故障逻辑图；
6、从每个时刻的机载飞行数据中提取目标相关参数作为故障逻辑图的输入变量，并输入故障逻辑图判断故障是否发生，提取目标故障发生时刻的机载飞行数据作为目标机载飞行数据；
7、基于目标故障的故障逻辑图遍历目标机载飞行数据中该故障每次发生时的目标相关参数组合，将所有不同的目标相关参数组合作为最终相关参数组合；
8、采用分类算法对不同最终相关参数组合对应的故障部件进行分类，获取液压系统的目标故障对应的故障部件。
9、优选地，获取导致液压系统功能故障的目标故障以及目标故障对应的部件失效形式包括：
10、对液压系统进行功能故障原理分析得到液压系统的每种功能故障的失效形式；
11、利用fha分析方法分析每种功能故障的失效形式对液压系统故障的危险等级，
12、根据故障危险等级以及飞机运行过程中该故障发生频率，获取目标故障；
13、根据目标故障以及该故障的失效形式，获取导致液压系统发生目标故障的典型部件；
14、利用fmea分析方法构建目标故障的典型部件对应的fmea表格；
15、利用fta分析方法分析出典型部件的fmea表格中导致液压系统发生目标故障对应的部件失效形式。
16、优选地，液压系统的功能故障包括：
17、供压功能故障，其包括液压系统异常低压故障、液压系统丧失卸荷功能、卸荷阀失效、动力转换单元失效；
18、供油/回油功能故障，其包括液压油路泄露、液压油箱高温以及液压油箱过热；
19、安全功能故障，其包括液压系统防火切断阀失效；
20、指示功能故障，其包括液压系统温度传感器失效、液压系统压力传感器失效、液压系统油量传感器失效；
21、以及逻辑控制功能故障：其包括液压控制逻辑电子逻辑控制失效和hcle2逻辑控制失效。
22、优选地，液压系统故障的危险等级包括：
23、液压油箱过热为ⅱ级危险等级；
24、液压系统异常低压、液压系统丧失卸荷功能、卸荷阀失效、ptu失效、液压油箱高温为iii级危险等级；
25、液压系统温度传感器失效、液压系统压力传感器失效、液压油路泄露、液压系统油量传感器失效为ⅳ级危险等级。
26、优选地，获取液压系统的上游系统和下游系统中导致液压系统的目标故障的相关参数的步骤为：
27、对液压系统的上游系统和下游系统进行部件失效模式的影响性分析得到影响液压系统的参数，并将该参数作为导致液压系统故障的相关参数。
28、优选地，构建目标故障的故障逻辑图的步骤为：
29、将目标相关参数作为故障逻辑图的输入参数，将故障传递模型中的部件失效形式之间的逻辑传递关系作为故障逻辑图的逻辑路径，将故障类型作为故障逻辑图的输出参数；
30、按照从左至右依次设置输入参数、逻辑路径、输出参数，以构建故障逻辑图。
31、优选地，采用分类算法对不同最终相关参数组合对应的故障部件进行分类的步骤为：
32、采用多种分类算法分别对不同最终相关参数组合对应的故障部件进行分类得到五种分类结果；
33、根据每种分类结果中的分类正确的正样本数、分类错误的正样本数、分类错误的负样本数以及分类正确的负样本数，获取每种分类算法的分类精度；
34、将每种分类算法的分类时间作为每种分类算法的分类效率；
35、根据每种分类算法的分类效率、分类精度确定最优分类算法；
36、将最优分类算法的分类结果中的故障部件作为最终故障部件。
37、优选地，获取每种分类算法的分类精度的步骤为：
38、
39、式中，表示每种分类算法的分类精度；
40、tp表示每种分类算法的分类结果中分类正确的正样本数，（即预测为1，实际为1）；
41、fn表示每种分类算法的分类结果中分类错误的正样本数，（预测为0，实际为1）；
42、fp表示每种分类算法的分类结果中分类错误的负样本数，（预测为1，实际为0）；
43、tn表示每种分类算法的分类结果中分类正确的负样本数，（预测为0，实际为0）。
44、优选地，多种分类算法包括：adaboost分类算法、xgboost分类算法、随机森林分类算法、knn 分类算法以及支持向量机分类算法。
45、优选地，根据每种分类算法的分类效率、分类精度确定最优分类算法的步骤为：
46、若分类精度不同，则将所有分类算法中分类精度最高的分类算法作为最优分类算法；
47、若分类精度中存在两个相同且最高的分类精度，则将两个相同且最高的分类精度对应的分类算法中的最大分类效率对应的分类算法作为最优分类算法。
48、本发明的有益效果是：
49、本发明根据液压系统的故障构建相关参数（传感器输入信号）与故障的告警关联关系，以使得导致液压系统故障的相关参数作为模型的输入参数，以液压系统故障告警为研究目标开展正向故障监测，确定故障是否发生，在此基础上提取目标故障发生时刻的机载飞行数据作为目标机载飞行数据，将基于目标故障的故障逻辑图采用上行法遍历目标机载飞行数据中该故障每次发生时的目标相关参数组合得到最终目标参数组合，结合分类方法对最终目标参数组合对应的故障部件分类，确定导致故障告警的具体故障部件。
50、其次，采用多种分类算法分别对不同最终相关参数组合对应的故障部件进行分类得到五种分类结果，对比五种分类结果的分类精度和分类效率，选择出最优分类算法，利用最优分类算法实现故障快速检出以及故障准确分类，提高后续检修效率。
1.一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，其特征在于，获取导致液压系统功能故障的目标故障以及目标故障对应的部件失效形式包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，其特征在于，液压系统的功能故障包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，其特征在于，液压系统故障的危险等级包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，其特征在于，获取液压系统的上游系统和下游系统中导致液压系统的目标故障的相关参数的步骤为：
6.根据权利要求1所述的一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，其特征在于，构建目标故障的故障逻辑图的步骤为：
7.根据权利要求1所述的一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，其特征在于，采用分类算法对不同最终相关参数组合对应的故障部件进行分类的步骤为：
8.根据权利要求7所述的一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，其特征在于，获取每种分类算法的分类精度的步骤为：
9. 根据权利要求7所述的一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，其特征在于，多种分类算法包括：adaboost分类算法、xgboost分类算法、随机森林分类算法、knn 分类算法以及支持向量机分类算法。
10.根据权利要求7所述的一种基于故障逻辑的液压系统低压故障诊断方法，其特征在于，根据每种分类算法的分类效率、分类精度确定最优分类算法的步骤为：
