中国航空科学基金(20110652003)
- 作品数：15 被引量：154H指数：8
- 相关作者：李秋红黄向华李业波赵永平王元更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学南京理工大学中国航空工业集团公司更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 基于遗传算法的航空发动机部件特性修正被引量：18
- 2014年
- 研究了航空发动机部件特性修正技术,提出了一种基于变适应度函数的模型优化算法,以达到减小总体建模误差,提高模型精度的目的.在稳态模型的基础上,对引气系数、总压恢复系数和各部件的特性进行了修正,使修正后的模型输出与实验数据相一致.采用改进遗传算法,对交叉率和变异率进行了非线性自适应调整,并根据误差大小调整适应度加权系数,避免算法陷入局部最优,同时减小最大建模误差.仿真结果表明,修正后各实验参数平均误差从2.4208%减小到0.3217%,模型满足稳态误差小于2%的要求.
- 潘鹏飞李秋红任冰涛姜殿文
- 关键词：航空发动机遗传算法
- 变循环发动机建模方法研究及验证被引量：11
- 2014年
- 研究了变循环发动机(VCE)关键部件建模技术.采用叶尖叶根分段建模技术建立了两段风扇的数学模型,使之更适用于VCE.基于流场分析,建立了活门开度、外涵道进口总压、动压与外涵道总压恢复系数之间的智能映射,完善了外涵道模型.建立了VCE部件共同工作方程,获得了VCE部件级数学模型.基于欧洲空间与推进系统仿真数据库进行设计点计算,并开展了仿真验证.仿真结果表明:建立的数学模型表现出的工作性能与实际发动机实验结果一致,在低马赫数下双外涵道模式推力更大、耗油率更低;相反在高马赫数下单外涵道模式推力及耗油率优于双外涵模式,验证了所采用建模方法的有效性.
- 王元张平平李秋红黄向华
- 关键词：变循环发动机
- 短距起飞/垂直降落发动机建模技术研究被引量：4
- 2015年
- 参考常规双轴涡扇发动机数学模型,建立了适用于短距起飞/垂直降落(STOVL)飞机的变循环发动机部件级数学模型;通过特性外推,建立了轴驱动升力风扇数学模型;采用神经网络映射涵道总压损失的方法,建立了滚转喷管和外涵模型.根据STOVL发动机结构和部件变化特点,建立了稳态和动态共同工作方程.参照国外文献仿真数据进行设计点计算,并按照Bevilaqua提出方法开展了由常规涡轮风扇模式到悬停涡轮轴模式的过渡态仿真.仿真结果表明:建立的数学模型在悬停状态设计点和高空巡航点与国外文献数据相比误差均小于1.5%,推力达到悬停状态要求,符合STOVL发动机的设计特点,验证了该建模方法的有效性.
- 任冰涛李秋红亢岚王元
- 关键词：升力风扇变循环发动机建模技术
- 基于ADRC的航空发动机限制保护器设计被引量：4
- 2012年
- 发动机限制保护器在航空发动机运行过程中对特定的被限制量进行实时监控,在其超出安全范围时实施限制,实现对航空发动机的保护.将自抗扰技术用于限制保护控制器设计,利用自抗扰控制器的扩张观测器,动态估计未知扰动和系统特性,对实际控制量进行反馈补偿,实现超限后的快速保护,提高了发动机的安全性.仿真结果表明:所设计的自抗扰限制保护控制器能将超限偏差有效转化为对主回路指令的修正,综合控制系统响应速度快,达到了限制保护的目的.
- 王元李秋红黄向华赵永平
- 关键词：航空发动机自抗扰控制
- 基于NN-ELM的航空发动机燃油系统执行机构故障诊断被引量：13
- 2016年
- 提出了一种航空发动机执行机构及其传感器单一故障诊断及定位方法.首先通过执行机构模型判断是否发生故障,然后运用发动机逆模型对故障进行定位.基于离线训练BP(back propagation)神经网络建立执行机构模型,根据某半物理仿真试验台的测试数据训练网络参数.提出离线训练和在线训练相结合的极端学习机(ELM)算法建立发动机逆模型,使网络在初始时刻就具有诊断能力,工作过程中具有适应能力,且在线训练过程采用阈值判别法筛选训练样本,减小了在线训练时间,提高了逆模型的实时性.以某型发动机燃油系统执行机构为例的设计和仿真结果表明:该诊断系统能够准确地对发动机在稳态和动态工况以及蜕化状态下的执行机构及其传感器单一故障进行准确诊断和定位,具有很好的实时性.
- 姜洁李秋红张高钱李业波
- 关键词：航空发动机故障诊断极端学习机
- 航空发动机气路部件故障融合诊断方法研究被引量：27
- 2014年
- 针对发动机气路部件故障,提出了一种基于模型和基于数据驱动的融合诊断方法。采用极端学习机(ELM)实现基于数据驱动的故障诊断。针对ELM随机选择输入层权值和隐含层偏置带来的缺点,采用改进微分进化(IDE)算法以训练样本的均方根误差(RMSE)和输出层权值的范数为评价标准对其进行优化,减少了ELM的隐含层节点数,提高了网络的泛化能力。同时,由于传感器数目的不足,采用基于奇异值分解(SVD)的Kalman(SVD-Kalman)滤波器实现基于模型的部件故障诊断。为了提高航空发动机部件故障诊断的精度,利用改进的迭代约简最小二乘支持向量回归机(IRR-LSSVR)算法对两种算法的估计结果在特征层进行定量融合。仿真结果表明,在发动机稳态状态下,与单独使用基于模型和数据驱动的诊断方法相比,采用特征层融合有效地提高了部件故障诊断的精度和准确率。
- 李业波李秋红黄向华赵永平
- 关键词：航空发动机极端学习机微分进化KALMAN滤波器信息融合
- 变循环发动机建模技术研究被引量：22
- 2013年
- 在对变循环发动机总体结构进行分析的基础上,参考双轴涡扇发动机部件模型的建立方法,建立了变循环发动机部件级数学模型.建立了区分叶根特性和叶尖特性的风扇部件模型,单外涵和双外涵模式的核心驱动风扇级数学模型.根据变循环发动机的特点,建立了反映变几何部件变化的稳态和动态共同工作方程.数字仿真结果表明:所建的变循环发动机模型能够实现工作模式之间的相互转换,并且在低空低马赫数双外涵模式下表现出了涡扇发动机特性,即高推力与低耗油率,而在高空高马赫数单外涵模式下相比涡扇模式提供的推力更大、耗油率更低,符合变循环发动机特点,验证了建模方法的可行性.
- 王元李秋红黄向华
- 关键词：变循环发动机模式切换
- 智能航空发动机性能优化控制技术研究
- 论文围绕智能航空发动机性能优化控制进行了研究，针对其中的关键技术：推进系统一体化模型、机载推进系统自适应模型、稳态性能寻优控制、加速优化控制以及性能恢复控制进行了深入研究。论文的主要贡献及创新点如下： 首先，建立并完善...
- 李永进
- 关键词：航空发动机性能寻优控制
- 文献传递
- 基于优化智能网络的发动机推力指令模型被引量：1
- 2016年
- 针对航空发动机性能退化缓解控制中推力指令模型输入量有限问题,提出1种双智能网络串联的推力指令建模方法。其中子模型I采用BP网络映射与推力密切相关的气路参数,其输出作为子模型II的输入;子模型II采用优化极端学习机(ELM)算法,输出为额定发动机推力,并以此推力为性能蜕化缓解控制指令。为了减小ELM网络规模,提高推力指令模型实时性,采用微分进化算法(DE)优化ELM初始网络参数。数字仿真验证表明:各飞行包线内推力指令模型预测值最大相对误差小于4‰,远优于单一神经网络最大8.17%和单一极端学习机最大14.5%的误差,模型推力指令计算时间仅需0.64ms,实时性好,验证了该推力指令模型的有效性。
- 潘阳李秋红顾书文李业波
- 关键词：极端学习机微分进化算法航空发动机
- 航空发动机燃油系统执行机构及其传感器故障诊断被引量：6
- 2015年
- 提出了基于执行机构模型和航空发动机逆模型的执行机构及其传感器单一故障诊断和定位方法.基于执行机构小闭环结构建立了3阶执行机构传递函数模型.基于两个并联的BP(back propagation)神经网络,建立了航空发动机稳态逆模块和动态补偿模块,形成航空发动机逆模型,以实现基于航空发动机输出的燃油流量估计.以执行机构模型输出和传感器输出之间的偏差为依据进行故障判别,以航空发动机逆模型输出和传感器输出偏差为依据对故障进行定位.以某型航空发动机及其燃油系统执行机构模型为对象进行的仿真,结果表明,该诊断系统可在航空发动机稳态、动态情况下准确地诊断出幅值在1.6%以上的执行机构及其传感器故障并进行定位,验证了所提出故障诊断方法的有效性.
- 姜洁李秋红张高钱居新星
- 关键词：航空发动机传感器故障诊断
