DigiTwin|涡轮轴发动机数字孪生:状态监控与故障诊断
本研究提出了一种基于动态物理半经验模型的数字孪生框架,用于工业涡轮轴发动机的实时状态监控与故障诊断。该框架结合了物理模型的解释能力与数据驱动的适应性,通过时间窗口残差嵌入方法与动态自适应阈值技术,提升了故障特征的时间表征与诊断鲁棒性。研究以某两轴涡轮轴发动机为对象,建立了详细的组件级模型,并利用实验数据与性能图谱进行参数校准。通过构建包含多种故障类型的故障表,结合模式识别分类器与严重性感知融合机制,实现了对故障类型及其严重程度的准确识别与分类。仿真验证表明,该系统能够有效检测并诊断包括执行器、过程与传感器在内的多种故障,提供早期预警与故障演化时间线,为工业燃气轮机的智能维护提供了可行方案。