飞行过程中航空发动机闭环辨识研究

1

作者 樊思齐 李树人 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期1-7,共7页

介绍了飞行试验时,利用在随机扰动作用下的发动机输入—输出信号对发动机数学模型的辨识.分析和研究了发动机的闭环可辨识性;在飞行过程中发动机动态信号的采集和处理方法;信号的相关性与功率谱.最后利用两种飞行状态下不同形式的信号... 介绍了飞行试验时,利用在随机扰动作用下的发动机输入—输出信号对发动机数学模型的辨识.分析和研究了发动机的闭环可辨识性;在飞行过程中发动机动态信号的采集和处理方法;信号的相关性与功率谱.最后利用两种飞行状态下不同形式的信号应用递推广义最小二乘方法进行参数辨识,得到了较满意的结果. 展开更多

关键词 飞行试验 闭环辨识 航空发动机

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超声速进气道与发动机的匹配 被引量：11

2

作者 卢燕 樊思齐 +1 位作者 马会民 时瑞军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期323-325,共3页

以某二元混压式超声速进气道的流场数值计算结果为基础,得到超声速进气道主要内特性能参数与其进出口边界条件和几何结构参数之间的解析关系,此解析关系即为进气道的数学模型。根据此数学模型,研究了进气道与发动机之间的共同工作规律,... 以某二元混压式超声速进气道的流场数值计算结果为基础,得到超声速进气道主要内特性能参数与其进出口边界条件和几何结构参数之间的解析关系,此解析关系即为进气道的数学模型。根据此数学模型,研究了进气道与发动机之间的共同工作规律,并通过数值仿真分析了进气道二级斜板角度对进气道与发动机共同工作点的影响。 展开更多

关键词 超声速进气道 数学模型 航空发动机 进气道 发动机匹配

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基于DRNN网络的航空发动机多变量解耦控制 被引量：11

3

作者 朱玉斌 樊思齐 +1 位作者 任新宇 时瑞军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期150-153,共4页

通过分析对角递归神经网络(DRNN)及带动量项的梯度学习方法(GDM),针对某型涡扇发动机的性能控制,研究了基于对角递归神经网络的多变量自学习解耦控制算法及其在航空发动机控制中的应用。阐明了该方法的结构和原理。并在设计点处进行了... 通过分析对角递归神经网络(DRNN)及带动量项的梯度学习方法(GDM),针对某型涡扇发动机的性能控制,研究了基于对角递归神经网络的多变量自学习解耦控制算法及其在航空发动机控制中的应用。阐明了该方法的结构和原理。并在设计点处进行了发动机多变量解耦控制系统设计。在偏离设计点时,大量的仿真结果表明,系统具有较好解耦和自适应能力。 展开更多

关键词 航空发动机 对角递归神经网络^+ 多变量控制 解耦^+

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轴对称矢量喷管数值模拟及数学模型研究 被引量：8

4

作者 卢燕 樊思齐 马会民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期383-386,共4页

应用数值模拟方法对轴对称推力矢量喷管的内流场性能进行了研究 ,采用 Jameson提出的有限体积法计算了矢量喷管的内部流场和性能参数 ,分析了性能参数及其相关参数之间的关系 。

关键词 轴对称 矢量喷管 数值模拟 有限体积法 数学模型 推力矢量 飞机

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基于广义既约梯度法的航空发动机性能寻优控制 被引量：6

5

作者 任新宇 樊思齐 +1 位作者 朱玉斌 时瑞军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期536-541,共6页

提出了一种基于航空发动机约束物理意义的寻优方法,并将其应用于性能寻优控制之中。该方法根据航空发动机约束的物理特性完全已知的特点,利用起作用集法和既约梯度法将发动机非线性约束寻优问题转化为低维的无约束寻优问题,提高了计算... 提出了一种基于航空发动机约束物理意义的寻优方法,并将其应用于性能寻优控制之中。该方法根据航空发动机约束的物理特性完全已知的特点,利用起作用集法和既约梯度法将发动机非线性约束寻优问题转化为低维的无约束寻优问题,提高了计算速度。应用该方法对全包线内的工作点,对最大推力、最低油耗、最低涡轮进口温度和加力最大推力等模式进行了寻优,给出了寻优结果。 展开更多

关键词 性能寻优控制 起作用集法 广义既约梯度法 航空发动机

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矢量喷管偏转对发动机推力的影响 被引量：10

6

作者 丁凯锋 王小峰 樊思齐 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期23-25,共3页

建立了轴对称矢量喷管数学模型和带这种矢量喷管的发动机数学模型 ,研究了矢量喷管偏转时引起的发动机推力的变化。研究结果表明 :喷管的有效矢量角与几何矢量角近似成正比 ;喷管偏转角较小时 ,喷管的流量系数及发动机的总推力几乎不随... 建立了轴对称矢量喷管数学模型和带这种矢量喷管的发动机数学模型 ,研究了矢量喷管偏转时引起的发动机推力的变化。研究结果表明 :喷管的有效矢量角与几何矢量角近似成正比 ;喷管偏转角较小时 ,喷管的流量系数及发动机的总推力几乎不随几何矢量角变化 ,喷管偏转角较大时 ,喷管的流量系数及发动机的总推力随着几何矢量角的增大而减小 ;发动机的轴向推力随着几何矢量角的增大而减小 。 展开更多

关键词 航空发动机 发动机喷管 可动喷管 推力向量控制

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推进系统综合性能寻优控制研究 被引量：12

7

作者 任新宇 杨育武 樊思齐 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期61-64,81,共5页

研究了包括进气道和发动机在内的推进系统综合控制。采用了序列线性规划方法进行系统寻优,利用推进系统矩阵进行多次线性规划来求解非线性优化问题。利用当前的实际机载计算机完成了硬件在回路仿真试验,仿真表明研究的性能寻优控制方法... 研究了包括进气道和发动机在内的推进系统综合控制。采用了序列线性规划方法进行系统寻优,利用推进系统矩阵进行多次线性规划来求解非线性优化问题。利用当前的实际机载计算机完成了硬件在回路仿真试验,仿真表明研究的性能寻优控制方法能够较大幅度的提高推进系统整体性能,控制软件完全满足实时计算要求。 展开更多

关键词 推进系统 性能寻优控制 序列线形规划

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航空发动机状态空间模型约束预测控制 被引量：5

8

作者 乔洪信 樊思齐 +1 位作者 杨立 王红宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期548-551,576,共5页

为了解决航空发动机约束预测控制器的设计问题,针对状态空间模型,经推导将无约束的二次型性能指标式转换成有约束的二次型性能指标式,采用二次规划方法计算出有约束预测控制量。按无约束和有约束,模型匹配和不匹配分别对某型发动机进行... 为了解决航空发动机约束预测控制器的设计问题,针对状态空间模型,经推导将无约束的二次型性能指标式转换成有约束的二次型性能指标式,采用二次规划方法计算出有约束预测控制量。按无约束和有约束,模型匹配和不匹配分别对某型发动机进行仿真计算,取得了不同约束条件对发动机动态性能和静态性能的影响情况,并举例将仿真数据转换成物理数据。仿真结果符合物理规律,计算方法得到验证。 展开更多

关键词 航空发动机 多变量控制^+ 约束预测控制^+ 二次规划

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分离流动对矢量喷管性能的影响 被引量：7

9

作者 马会民 樊思齐 卢燕 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期421-424,共4页

采用有限体积法计算了轴对称矢量喷管三维粘性流场,通过改进人工粘性及其边界条件提高了计算的收敛性和数值模拟的精度。利用数值模拟研究了矢量喷管的分离流动对矢量推进性能的影响,通过同实验结果对比,验证了数值模拟的精度。研究表明... 采用有限体积法计算了轴对称矢量喷管三维粘性流场,通过改进人工粘性及其边界条件提高了计算的收敛性和数值模拟的精度。利用数值模拟研究了矢量喷管的分离流动对矢量推进性能的影响,通过同实验结果对比,验证了数值模拟的精度。研究表明,分离流动对矢量喷管的性能参数尤其是有效矢量角具有较大影响。 展开更多

关键词 矢量喷管 分离流 有限体积法 纳维尔-斯托克斯方程

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基于遗传算法的涡扇发动机多变量加速寻优控制 被引量：19

10

作者 时瑞军 樊思齐 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期357-360,共4页

研究了变几何涡扇发动机不等式约束下的遗传算法最优加速控制规律,在全飞行包线内进行了仿真计算。通过分析多变量变几何涡扇发动机加速过程的特点和性能要求,用离散化加速模型结合遗传算法,使得加速过程最优。仿真计算表明该控制律可... 研究了变几何涡扇发动机不等式约束下的遗传算法最优加速控制规律,在全飞行包线内进行了仿真计算。通过分析多变量变几何涡扇发动机加速过程的特点和性能要求,用离散化加速模型结合遗传算法,使得加速过程最优。仿真计算表明该控制律可以保证变几何涡扇发动机在全飞行包线内稳定工作,且加速时间最短。 展开更多

关键词 涡轮风扇发动机 变几何形状结构 遗传算法 加速寻优控制

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变几何涡扇发动机加速控制规律优化设计 被引量：17

11

作者 丁凯锋 樊思齐 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期17-20,共4页

首先建立了一种变几何通道涡扇发动机数学模型，该模型中，风扇及压气机在不同进口导流叶片角度下的特性是通过对基准特性的修正而获得的。然后根据变几何涡扇发动机的特点，利用非线性规划中的约束变尺度法（ＣＶＭ）设计了最优加速规... 首先建立了一种变几何通道涡扇发动机数学模型，该模型中，风扇及压气机在不同进口导流叶片角度下的特性是通过对基准特性的修正而获得的。然后根据变几何涡扇发动机的特点，利用非线性规划中的约束变尺度法（ＣＶＭ）设计了最优加速规律。研究结果表明：用约束变尺度法优化设计出的发动机加速控制规律，可以保证发动机在全飞行包线范围内稳定工作，且加速时间最短。 展开更多

关键词 涡轮风扇发动机 控制 最优设计 加速控制律

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超声速进气道数学模型研究 被引量：6

12

作者 卢燕 樊思齐 马会民 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期468-471,共4页

应用数值模拟方法对二级斜板可调的二元混压式超声速进气道的内流场性能进行了研究,根据数值模拟二元混压式超声速进气道内流场的计算结果,得出每个网格点上的压力、温度、速度及密度等参数,从而求出进气道的总压恢复系数和流量系数,并... 应用数值模拟方法对二级斜板可调的二元混压式超声速进气道的内流场性能进行了研究,根据数值模拟二元混压式超声速进气道内流场的计算结果,得出每个网格点上的压力、温度、速度及密度等参数,从而求出进气道的总压恢复系数和流量系数,并归纳出进气道主要性能参数与状态参数和几何调节参数之间的关系,得出进气道的特性曲线,建立了二元超声速进气道的数学模型。利用此数学模型,可确定进气道在不同状态下的主要内特性参数值,并作为建立带进气道、矢量喷管的发动机数学模型的建模基础,对进气道、发动机、矢量喷管的一体化控制有重要的参考价值。 展开更多

关键词 超声速进气道 总压恢复系数 流量系数 数学模型

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涡扇发动机加速过程的模糊控制 被引量：4

13

作者 马会民 樊思齐 卢燕 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期135-138,共4页

采用一种连续型比例积分式的模糊控制器控制涡扇发动机加速过程 ,为了使控制器满足加速过程最大转速、高压涡轮进口最大温度、压气机最低允许喘振裕度等约束条件并改善加速性能 ,利用遗传算法对模糊控制器中的 3个量化因子进行了优化。... 采用一种连续型比例积分式的模糊控制器控制涡扇发动机加速过程 ,为了使控制器满足加速过程最大转速、高压涡轮进口最大温度、压气机最低允许喘振裕度等约束条件并改善加速性能 ,利用遗传算法对模糊控制器中的 3个量化因子进行了优化。优化后的模糊控制器完全可以满足加速过程要求 ,具有较好的动态性能 。 展开更多

关键词 涡轮风扇发动机 模糊控制系统 加速过程 优化设计

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基于Adaline网的航空发动机自适应控制 被引量：5

14

作者 丁凯锋 樊思齐 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期58-60,共3页

根据发动机模型非线性、关系式呈隐性和具有不确定性的工作特点 ,提出了一种基于Adaline网的发动机自适应控制方案 ,该方案中的神经网络辨识器和神经网络控制器均采用两层线性Adaline网 ,权值采用Widrow Hoffδ学习规则更新。仿真结果... 根据发动机模型非线性、关系式呈隐性和具有不确定性的工作特点 ,提出了一种基于Adaline网的发动机自适应控制方案 ,该方案中的神经网络辨识器和神经网络控制器均采用两层线性Adaline网 ,权值采用Widrow Hoffδ学习规则更新。仿真结果表明这种方法具有方案简单、稳定性好、实时性好等优点 。 展开更多

关键词 航空发动机 人工神经元网格 神经网络辩识器 神经网络控制器 自适应控制 ADALINE

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航空发动机多变量自学习模糊解耦控制 被引量：7

15

作者 任新宇 樊思齐 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期535-537,560,共4页

提出了一种自学习模糊解耦控制器,将多变量模糊解耦控制和模型参考自学习控制结合起来,利用模糊逆模型在线产生和修正模糊解耦控制系统的规则库。并研究了它在航空发动机上的应用,取得了较好的控制效果。

关键词 航空发动机 多变量模糊解耦^+ 模糊控制系统

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带推力矢量的涡扇发动机实时数学模型研究 被引量：2

16

作者 马会民 樊思齐 卢燕 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期376-379,共4页

利用流场计算结果建立了轴对称矢量喷管的实时数学模型。将发动机部件热力参数间的关系用显式的解析式关系表示 ,从而去掉部件计算中的迭代过程 ,以此方法建立了涡扇发动机实时数学模型。在以上两个模型的基础上建立了带轴对称矢量喷管... 利用流场计算结果建立了轴对称矢量喷管的实时数学模型。将发动机部件热力参数间的关系用显式的解析式关系表示 ,从而去掉部件计算中的迭代过程 ,以此方法建立了涡扇发动机实时数学模型。在以上两个模型的基础上建立了带轴对称矢量喷管的涡扇发动机数学模型。利用此模型研究了矢量喷管对涡扇发动机工作参数的影响。结果表明 ,该模型可完成带推力矢量的涡扇发动机静态及动态计算 ,并可用于推力矢量控制研究。 展开更多

关键词 涡轮风扇发动机 推力换向喷气发动机 发动机喷管 推力向量控制 数学模型 飞机

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采用内积原理建立航空发动机神经网络辨识模型 被引量：4

17

作者 谢寿生 樊思齐 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期11-15,共5页

根据样本空间的内积特性，提出一种无需迭代学习内积神经网络。以某型航空发动机的机载记录数据为例，对发动机进行了建模，结果表明该方法具有自学习速度快、抗干扰能力强、准确性高的特点。

关键词 航空发动机 控制系统 神经网络 内积原理

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模型不匹配时的航空发动机预测控制 被引量：3

18

作者 乔洪信 樊思齐 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期455-458,共4页

针对航空发动机预测控制特点,采取了两项措施:一是根据航空发动机动态响应规律选择预测模型;二是采用双曲线正切函数柔化输入矢量。仿真表明,由于这两项措施的应用,当航空发动机数学模型随飞行条件的变化而变化,预测模型不变,预测模型... 针对航空发动机预测控制特点,采取了两项措施:一是根据航空发动机动态响应规律选择预测模型;二是采用双曲线正切函数柔化输入矢量。仿真表明,由于这两项措施的应用,当航空发动机数学模型随飞行条件的变化而变化,预测模型不变,预测模型与航空发动机并不匹配的情况下,仍能保证较好的预测控制性能。 展开更多

关键词 航空发动机 预测 控制 预测模型 双曲函数

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航空发动机固定阶混合μ控制器设计方法的研究 被引量：1

19

作者 孙护国 李华聪 +1 位作者 樊思齐 时瑞军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期769-773,共5页

提出了将固定阶 H∞ 控制器与混合μ综合相结合获得航空发动机固定阶混合μ控制器的策略。推导出了固定阶 H∞ 控制器存在的必要条件 ,使用 homotopy算法获得最优固定阶 H∞ 控制器的解。采用将固定阶 H∞ 控制器与 D- K迭代相结合设计... 提出了将固定阶 H∞ 控制器与混合μ综合相结合获得航空发动机固定阶混合μ控制器的策略。推导出了固定阶 H∞ 控制器存在的必要条件 ,使用 homotopy算法获得最优固定阶 H∞ 控制器的解。采用将固定阶 H∞ 控制器与 D- K迭代相结合设计航空发动机固定阶混合控制器的方法。与全阶混合μ控制器不同 ,固定阶混合μ控制器具有结构简单 ,易于实现 ,而其鲁棒性能和鲁棒稳定性与全阶μ控制器相近。使用该方法对某型涡扇发动机控制系统进行固定阶混合μ控制器设计 ,仿真验证表明 。 展开更多

关键词 固定阶混合μ控制器 固定阶H∞控制器 homotopy算法 航空发动机

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涡扇发动机超声速进气道实时数学模型 被引量：1

20

作者 时瑞军 樊思齐 +1 位作者 朱玉斌 任新宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期266-269,共4页

利用流场计算结果建立了反映飞行马赫数、攻角、斜板角度和风扇进口静压影响的超声速进气道多维实时数学模型。综合该进气道模型、某型涡扇发动机实时数学模型和实时喷管模型,建立了实时的推进系统数学模型。利用此模型研究了飞行马赫... 利用流场计算结果建立了反映飞行马赫数、攻角、斜板角度和风扇进口静压影响的超声速进气道多维实时数学模型。综合该进气道模型、某型涡扇发动机实时数学模型和实时喷管模型,建立了实时的推进系统数学模型。利用此模型研究了飞行马赫数、攻角、斜板角度和出口反压对涡扇发动机工作参数的影响。结果表明,该模型准确度高,实时性好,可完成推进系统的动静态过程仿真计算;并可用于进气道与发动机的匹配以及超声速进气道控制研究。 展开更多

关键词 涡轮风扇发动机 超声速进气道 推进系统 实时数学模型

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