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题名航空发动机及其控制系统的建模与实时仿真技术
被引量：9
- 1
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作者
张天宏
吴宋伟
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机构
南京航空航天大学能源与动力学院
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出处
《航空制造技术》
2020年第3期36-44,共9页
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基金
国家自然科学基金项目（51976089）
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文摘
建模与仿真技术的应用,可以大幅度提高航空发动机自主研发效率和水平。首先概述航空发动机及其控制系统模型和仿真方法的分类,然后结合实例分别介绍航空发动机和控制系统的建模方法,重点介绍了控制系统的硬件在环和半物理实时仿真试验技术,最后对航空发动机及其控制系统建模与仿真当前所面临的挑战进行了分析和展望。
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关键词
航空发动机
控制系统
建模
实时仿真
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Keywords
Aero-engine
Control system
Modeling
Real-time simulation
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分类号
V233.7
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名变循环发动机外涵道气流掺混特性建模研究
被引量：2
- 2
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作者
吴宋伟
田杰
张天宏
李凌蔚
李佳翱
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机构
南京航空航天大学能源与动力学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期143-151,共9页
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基金
国家自然科学基金(51976089)。
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文摘
模式选择活门和前涵道引射器作为变循环发动机的关键几何部件,用于改善发动机在稳态以及模式切换过程的部件匹配性能,针对两者开度对外涵道气流掺混总压损失的影响开展研究。采用二维数值模拟方法,对内部压缩系统流场进行了仿真分析,得到了气流掺混的总压恢复系数在模式选择活门和前涵道引射器不同开度下的变化规律。以数值仿真结果作为建模研究的数据集,提出一种基于贝叶斯优化的混合核极限学习机算法,建立了总压恢复系数映射模型,采用留一交叉验证方法对模型进行了评估。结果表明,本文所提出的核极限学习机算法的均方根误差为0.0094,泛化效果相比多元线性回归模型提升约70.6%以上,所建拟合模型预测的相对误差最大不超过1.57%。
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关键词
变循环发动机
前涵道引射器
模式选择活门
气流掺混
总压恢复系数
贝叶斯优化
混合核极限学习机
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Keywords
Variable cycle engine
Forward bypass injector
Mode selector valve
Air flow mixing
Total pressure recovery ratio
Bayesian optimization
Hybrid nuclear extreme learning machine
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分类号
V233.7
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名航空发动机部件性能退化容错控制
被引量：1
- 3
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作者
张天宏
袁元
李凌蔚
吴宋伟
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机构
南京航空航天大学能源与动力学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期1690-1699,共10页
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基金
国家自然科学基金(51976089)
基础加强计划(2017-JCJQ-ZD-047-21)。
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文摘
针对航空发动机部件性能退化问题,开展退化容错控制研究。视退化为干扰,综合考虑退化的缓变特性及系统的目标跟踪要求,提出一种基于H∞鲁棒控制的部件性能退化被动容错控制设计。将退化信息加入控制律设计中,并考虑信息的不准确性,提出一种基于滑模控制器的部件性能退化主动容错控制设计。对所提设计开展硬件在环试验验证,结果表明,两类设计可以较好地弥补退化引起的发动机参数变化,并具有一定的工程应用能力,其中,基于H∞鲁棒控制的容错设计保守性大,且具有较长的调节时间,而基于滑模控制器的容错设计具有更好的动态特性,但在应用过程中需重新配置控制参数。
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关键词
航空发动机
性能退化
容错控制
鲁棒控制
滑模控制
硬件在环仿真
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Keywords
Aircraft engine
Performance deterioration
Fault tolerant control
Robust control
Sliding mode control
Hardware-in-the-loop simulation
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分类号
V233.7
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名一种基于燃烧器的热风洞控制系统设计与验证
- 4
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作者
吴宋伟
张天宏
李凌蔚
李佳翱
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机构
南京航空航天大学能源与动力学院
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出处
《装备环境工程》
CAS
2022年第5期79-86,共8页
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基金
国家自然科学基金(51976089)。
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文摘
目的研究一种基于燃烧器的热风洞控制系统,重点对其空气流量及温度控制开展研究。方法对于暂冲式气源,压力持续下降容易导致流量不稳定,而流量对温度控制存在耦合关系,因此提出基于解耦的双回路PID控制策略。针对大流量气路调节阀动态特性差的问题,提出带辅助气路的双路协调控制策略。通过AMESim和MATLAB联合仿真,建立热风洞试验系统的模型,分析热风洞控制系统的动态特性。基于c RIO平台构建控制器,对热风洞开展实际的控制试验。结果空气流量稳态误差不大于2%,温度波动不大于1%,稳定时间>25s,达到了热风洞设计和使用要求。结论空气流量、燃油流量等因素均对出口温度有较大影响,采用空气流量和温度的综合控制策略,能够实现空气流量控制及在不同空气流量下的温度控制,并维持较长时间的稳定状态。
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关键词
热风洞
燃烧器
控制系统
解耦
双回路PID控制
协调控制
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Keywords
hot wind tunnel
burner
control system
decoupling
dual-loop PID control
coordinated control
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分类号
V216
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名涡轮基变循环组合动力控制技术发展分析
被引量：2
- 5
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作者
李凌蔚
吴宋伟
张天宏
嵇润民
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机构
南京航空航天大学能源与动力学院
中国航发控制系统研究所
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期16-26,共11页
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基金
江苏省科研与实践创新计划(KYCX21_0229)。
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文摘
基于现有文献梳理分析涡轮基变循环组合发动机控制技术的发展现状。介绍了涡轮基变循环组合发动机的发展历史和结构特点,提炼出其控制系统设计的关键技术;分别围绕飞/推一体化综合建模技术、模态切换控制技术以及飞/推一体化协同控制技术三个关键技术问题进行文献分析;基于国内空天动力需求及研究现状,提出对涡轮基变循环组合发动机控制技术的未来发展思考。
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关键词
空天飞行器
涡轮基变循环组合发动机
控制技术
飞/推一体化
模态切换
综述
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Keywords
Space vehicle
Turbine-based variable cycle combined engine
Control technology
Air-craft/propulsion integration
Mode switching
Review
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分类号
V236
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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