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基于逆跟踪控制的航空发动机气路健康参数估计修正方法研究
被引量：
4
1
作者
李本威
朱飞翔
+1 位作者
宋汉强
赵勇
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期966-973,共8页
针对新型航空发动机气路部件状态监控缺乏故障样本的不足,利用发动机非线性模型和气路故障模拟方法,获取故障样本,运用最小二乘支持向量回归机(LSSVR)建立气路健康参数的(理想)估计器。主要工作是在LSSVR的基础上,从逆跟踪控制的角度,...
针对新型航空发动机气路部件状态监控缺乏故障样本的不足,利用发动机非线性模型和气路故障模拟方法,获取故障样本,运用最小二乘支持向量回归机(LSSVR)建立气路健康参数的(理想)估计器。主要工作是在LSSVR的基础上,从逆跟踪控制的角度,设计了基于逆模型在线辨识与变结构控制相结合的修正系统,减小理想估计器与真实发动机之间由于测量噪声与系统噪声对估计精度造成的影响。通过仿真实验,离线修正后,估计值的相对误差最大值从69%缩小5%,在线修正后,估计值的相对误差最大值从69%缩小13%,修正系统有效地提高了性能估计的准确度,减小了气路部件状态监控的误判和误诊的概率。
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关键词
气路
健康参数估计
逆跟踪控制
在线辨识
滑模变结构控制
修正
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职称材料
基于平衡流形展开模型的航空发动机健康参数估计
被引量：
1
2
作者
刘硕硕
戚万领
+1 位作者
王志涛
高楚铭
《航空发动机》
北大核心
2022年第4期28-33,共6页
为提高航空发动机健康参数实时估计的精度,结合非线性卡尔曼滤波器从底层模型方面进行改进。以航空发动机部件级模型为基础,提取运行数据,采用线性拟合法求解系数矩阵,建立传统状态空间模型;采用BP神经网络拟合调度参数,建立设计点处包...
为提高航空发动机健康参数实时估计的精度,结合非线性卡尔曼滤波器从底层模型方面进行改进。以航空发动机部件级模型为基础,提取运行数据,采用线性拟合法求解系数矩阵,建立传统状态空间模型;采用BP神经网络拟合调度参数,建立设计点处包含健康因子的平衡流形展开(EME)模型。基于EME模型分别采用扩展卡尔曼滤波器和无迹卡尔曼滤波器进行多种参数退化模式下的数值仿真估计。仿真结果表明:得益于EME模型对非线性系统的良好近似性,各参数退化模式下的估计结果准确,稳态误差不超过3%;与采用部件级模型作为底层模型的方案相比,该方案的估计速度提升了1个量级。验证了基于航空发动机EME模型结合非线性卡尔曼滤波器进行健康参数估计方法的实际可行性。
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关键词
健康参数估计
航空发动机
平衡流形展开模型
非线性卡尔曼滤波
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职称材料
涡扇发动机及其执行机构性能衰退影响分析
3
作者
王亚伟
邹泽龙
+2 位作者
张康鑫
黄金泉
鲁峰
《推进技术》
北大核心
2025年第6期241-253,共13页
涡扇发动机长期运行中不可避免地会发生性能退化,针对某型涡扇发动机寿命期内运行数据,提出一种基于发动机及执行机构联合仿真平台的性能衰退影响分析方法。联合仿真平台利用AMESim建立航空燃油泵执行机构模型,在Simulink中建立发动机...
涡扇发动机长期运行中不可避免地会发生性能退化,针对某型涡扇发动机寿命期内运行数据,提出一种基于发动机及执行机构联合仿真平台的性能衰退影响分析方法。联合仿真平台利用AMESim建立航空燃油泵执行机构模型,在Simulink中建立发动机模型并设计无模型滑模自适应控制器,与执行机构模型完成集成。本文在联合仿真平台上对涡扇发动机部件健康参数进行估计,考虑到发动机运行时由于内部环境恶劣只能布置有限数量的传感器,因此选取有限的测量参数,对待估的健康参数组合进行优化,并确定在状态可估条件下的最少传感器组合方案。结合寿命周期内性能退化数据,进行面向发动机退化与执行机构退化的自适应控制仿真。仿真结果表明:优化后的状态估计方案能够准确评估发动机性能退化。所设计的控制算法随着发动机发生退化,超调量增大了27.27%,同时考虑执行机构性退化时,无模型滑模自适应控制算法的调节时间相较于无退化时增加了2.65 s,超调量增大了33.3%。
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关键词
涡扇发动机
健康参数估计
性能退化
执行机构
无模型自适应
AMESim/Simulink
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职称材料
题名
基于逆跟踪控制的航空发动机气路健康参数估计修正方法研究
被引量：
4
1
作者
李本威
朱飞翔
宋汉强
赵勇
机构
海军航空工程学院飞行器工程系
海军航空工程学院研究生管理大队
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期966-973,共8页
基金
国家重点型号预研项目
文摘
针对新型航空发动机气路部件状态监控缺乏故障样本的不足,利用发动机非线性模型和气路故障模拟方法,获取故障样本,运用最小二乘支持向量回归机(LSSVR)建立气路健康参数的(理想)估计器。主要工作是在LSSVR的基础上,从逆跟踪控制的角度,设计了基于逆模型在线辨识与变结构控制相结合的修正系统,减小理想估计器与真实发动机之间由于测量噪声与系统噪声对估计精度造成的影响。通过仿真实验,离线修正后,估计值的相对误差最大值从69%缩小5%,在线修正后,估计值的相对误差最大值从69%缩小13%,修正系统有效地提高了性能估计的准确度,减小了气路部件状态监控的误判和误诊的概率。
关键词
气路
健康参数估计
逆跟踪控制
在线辨识
滑模变结构控制
修正
Keywords
Gas path component health parameter estimation
Inverse track control
Online identifica-tion
Sliding mode variable structure control
Correction
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于平衡流形展开模型的航空发动机健康参数估计
被引量：
1
2
作者
刘硕硕
戚万领
王志涛
高楚铭
机构
哈尔滨工程大学动力与能源工程学院
出处
《航空发动机》
北大核心
2022年第4期28-33,共6页
基金
国家科技重大专项(2017-V-0005-0055、2017-Ⅰ-0011-0012)资助。
文摘
为提高航空发动机健康参数实时估计的精度,结合非线性卡尔曼滤波器从底层模型方面进行改进。以航空发动机部件级模型为基础,提取运行数据,采用线性拟合法求解系数矩阵,建立传统状态空间模型;采用BP神经网络拟合调度参数,建立设计点处包含健康因子的平衡流形展开(EME)模型。基于EME模型分别采用扩展卡尔曼滤波器和无迹卡尔曼滤波器进行多种参数退化模式下的数值仿真估计。仿真结果表明:得益于EME模型对非线性系统的良好近似性,各参数退化模式下的估计结果准确,稳态误差不超过3%;与采用部件级模型作为底层模型的方案相比,该方案的估计速度提升了1个量级。验证了基于航空发动机EME模型结合非线性卡尔曼滤波器进行健康参数估计方法的实际可行性。
关键词
健康参数估计
航空发动机
平衡流形展开模型
非线性卡尔曼滤波
Keywords
estimation of health parameter
aeroengine
equilibrium manifold expansion model
nonlinear Kalman filter
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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职称材料
题名
涡扇发动机及其执行机构性能衰退影响分析
3
作者
王亚伟
邹泽龙
张康鑫
黄金泉
鲁峰
机构
南京航空航天大学航空航天结构力学与控制国家重点实验室
出处
《推进技术》
北大核心
2025年第6期241-253,共13页
基金
航空发动机及燃气轮机基础科学中心重点项目(P2022-B-V-002-001)。
文摘
涡扇发动机长期运行中不可避免地会发生性能退化,针对某型涡扇发动机寿命期内运行数据,提出一种基于发动机及执行机构联合仿真平台的性能衰退影响分析方法。联合仿真平台利用AMESim建立航空燃油泵执行机构模型,在Simulink中建立发动机模型并设计无模型滑模自适应控制器,与执行机构模型完成集成。本文在联合仿真平台上对涡扇发动机部件健康参数进行估计,考虑到发动机运行时由于内部环境恶劣只能布置有限数量的传感器,因此选取有限的测量参数,对待估的健康参数组合进行优化,并确定在状态可估条件下的最少传感器组合方案。结合寿命周期内性能退化数据,进行面向发动机退化与执行机构退化的自适应控制仿真。仿真结果表明:优化后的状态估计方案能够准确评估发动机性能退化。所设计的控制算法随着发动机发生退化,超调量增大了27.27%,同时考虑执行机构性退化时,无模型滑模自适应控制算法的调节时间相较于无退化时增加了2.65 s,超调量增大了33.3%。
关键词
涡扇发动机
健康参数估计
性能退化
执行机构
无模型自适应
AMESim/Simulink
Keywords
Turbofan engine
Health parameter estimation
Performance degradation
Actuator
Model-free adaptive control
AMESim/Simulink
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于逆跟踪控制的航空发动机气路健康参数估计修正方法研究
李本威
朱飞翔
宋汉强
赵勇
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于平衡流形展开模型的航空发动机健康参数估计
刘硕硕
戚万领
王志涛
高楚铭
《航空发动机》
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
涡扇发动机及其执行机构性能衰退影响分析
王亚伟
邹泽龙
张康鑫
黄金泉
鲁峰
《推进技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
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