طراحی الگوریتم عیب‌یابی یک موتور سوخت مایع بر پایه شبکه عصبی با هدف طبقه‌بندی و شناسایی محل و مقدار عیب

هدف اصلی این مقاله، طراحی یک مدل عیب‌یاب بر مبنای الگوریتم شبکه عصبی هوشمند به‌همراه شبیه‌سازی دینامیکی موتور بر پایه تحلیل‌های ریاضی برای یک موتور سوخت مایع سیکل باز است. عیب به دو شکل بروز پدیده کاویتاسیون در پمپ‌ها و وقوع گرفتگی در مسیرهای متفاوت موتور ‌شبیه‌سازی شده است. در این پژوهش، به‌کارگیری شبکه عصبی چندلایه پیشخور با ورودی‌هایی که از کمیت‌های خروجی موتور سوخت مایع معیوب به‌دست آمده، به‌عنوان راهکار شناسایی عیوب در سامانه پیشران معرفی می‌شود. به‌دلیل حجم بالای داده‌های مورد نیاز از موتور معیوب برای آموزش شبکه و هزینه بسیار زیاد انجام تست‌های گرم، به‌دست آوردن داده‌های آموزش شبکه از تست‌های واقعی غیرممکن است. بنابراین شبیه‌سازی دینامیکی موتور بر پایه معادلات ریاضی حاکم بر سیال درون موتور انجام شده است تا بتوان جایگزینی کم‌هزینه و پرسرعت برای تولید داده‌های آموزش شبکه در اختیار گرفت. البته نتایج این مدل شبیه‌ساز دینامیکی موتور با نتایج تست گرم اعتبارسنجی می‌شود. در این طرح درصد تغییر فشار خروجی زیرسامانه‌ها و دور توربین نسبت به حالت کارکرد صحیح موتور، به‌عنوان بهترین داده‌های ورودی برای تشخیص عیب در نظر گرفته شده است. ارزیابی شبکه عصبی با داده‌های تست، دقت بسیار زیاد شبکه را در تشخیص محل عیب و میزان آن مشخص می‌کند. در نهایت روش عیب‌یابی مورد نظر، به‌وسیله داده‌های آزمایشگاهی یک موتور سوخت مایع اعتبارسنجی شده است.