直升机故障诊断技术是提高直升机可靠性、维修性和保障性的重要技术手段,开展该项技术研究具有重要的理论意义和工程实用价值。其中,作为升力面和操纵面的旋翼对直升机功能实现和安全飞行至关重要。旋翼故障危害性较大,当前的直升机故障诊断系统对旋翼系统故障的诊断能力还很薄弱。由于旋翼故障真实数据不易获得,因此旋翼故障诊断研究方法大多采用理论定性分析结合试验研究。本文基于已有的直升机旋翼动不平衡故障试验数据,应用灰色系统理论进行旋翼故障的诊断识别。本文主要工作是:(1)分析灰色理论故障诊断的基本方法,并就关联系数对关联度的影响进行分析。(2)利用希尔伯特-黄变换(HHT)对故障信号进行处理,并提取不同故障的HHT边际谱作为故障识别特征,证明其对故障特征的提取是有效的。针对HHT变换中的端点效应,利用灰色模型进行预测延拓,并采用仿真信号进行分析。(3)应用灰色关联度理论进行故障诊断。对比了基于AR模型的功率谱和CWD能量谱提取故障特征的故障识别,结果显示HHT方法更适合与灰色理论相结合。改进灰色关联度理论中的平权方法,利用选取的标准序列计算关联系数并归一化作为关联度计算权值,并在旋翼不平衡故障识别中成功应用,尤其是对后缘调整片故障的识别达到100%。(4)利用非平权关联度方法得出的关联度进行单一故障以及复合故障的等级识别。在对复合故障的量化识别中,由于故障信号间的相互影响,使得故障识别结论存在一定的误差,但是总的识别率也达到了81.15%,能够提供很好的故障信息。