基于GA-SQP的航空发动机加速寻优控制

计算机与现代化 ›› 2014, Vol. 0 ›› Issue (1): 62-66.

基于GA-SQP的航空发动机加速寻优控制

西北工业大学动力与能源学院，陕西西安710072

收稿日期:2013-07-31 出版日期:2014-01-20 发布日期:2014-02-10
作者简介:时培燕(1986-)，女，山东菏泽人，西北工业大学动力与能源学院硕士研究生，研究方向：航空宇航推进理论与工程；缑林峰（1975-），男，河南南阳人，副教授，硕士生导师，博士，研究方向：航空发动机控制；郭江维(1988-)，女，陕西西安人，硕士研究生，研究方向：航空宇航推进理论与工程；胥韦巍(1988-)，男，浙江湖州人，硕士研究生，研究方向：航空宇航推进理论与工程。

Optimal Control of Aeroengine Acceleration Process Based on GA-SQP

School of Power and Energy, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China

Received:2013-07-31 Online:2014-01-20 Published:2014-02-10

摘要/Abstract

摘要：

提出一种基于GA-SQP混合算法的加速优化控制方法。基于某型涡扇发动机模型，建立推力最大加速过程目标函数，以发动机稳定性和安全性指标作为边界条件，利用GA-SQP混合算法对发动机加速过程进行寻优求解，选取工作包线内若干个状态点进行

最大推力加速过程仿真。仿真结果表明，所提出的加速燃油控制规律可以在兼顾涡轮前温度安全性和稳定性的前提下，实现发动机推力最大加速过程时间最短的目标，且控制效果良好，说明该控制算法是可行和有效的。

关键词: , 航空发动机；加速控制；优化控制； GA-SQP混合算法

Abstract:

The optimal control method of aeroengine acceleration process based on GA-SQP hybrid algorithm is proposed. Based on a certain type of aeroengine model, the acceleration process objective function at maximum thrust is

built, respect to the stability and safety indicators as boundary conditions, the GA-SQP hybrid algorithm is used to seek optimum solution during acceleration, several state points within flight envelope are selected for simulations at

maximum thrust mode. Simulation results demonstrate that the acceleration control law can minimize accelerated time at maximum thrust mode, considering both stability and safety of the turbine inlet temperature, the process is perfect.

As a result, the hybrid algorithm is feasible and effective.

Key words: aeroengine, acceleration control, optimal control, GA-SQP hybrid algorithm

时培燕，缑林峰，郭江维，胥韦巍. 基于GA-SQP的航空发动机加速寻优控制[J]. 计算机与现代化, 2014, 0(1): 62-66.

SHI Pei-yan, GOU Lin-feng, GUO Jiang-wei, XU Wei-wei. Optimal Control of Aeroengine Acceleration Process Based on GA-SQP[J]. Computer and Modernization, 2014, 0(1): 62-66.

参考文献

［1］樊思齐,徐芸华. 航空推进系统控制［M］. 西安：西北工业大学出版社, 1995.
［2］聂乾鑫. 涡扇发动机加速控制规律优化［D］. 西安：西北工业大学, 2007.
［3］钟周威. 航空涡轮轴发动机加速寻优控制研究［D］. 西安：西北工业大学, 2006.
［4］朱玉斌,樊思齐. 航空发动机性能寻优控制混合优化算法［J］. 航空动力学报, 2006,21(2):421-426.
［5］ Mansoornejad B, Mostoufi N. A hybrid GA-SQP optimization technique for determination of kinetic parameters of hydrogenation reactions ［J］. Computers and Chemical Engineering, 2008,32(7):1447-1455.
［6］ Wang Ping, Tian Xuemin. A hybrid DE-SQP algorithm with switching procedure for dynamic optimization［C］// The 48th IEEE Conference on Decision and Control. 2009:2254-2259.
［7］戚学锋, 樊丁. 航空发动机加速和减速过程最优控制研究［J］. 航空发动机, 2007,33(3):36-40.
［8］张龙,李华聪,韩小宝. 新的e修正鲁棒自适应控制方法在航空发动机上的应用［J］. 计算机与现代化, 2012(7):72-74，82.
［9］李华聪,韩小宝,吴志琨. 基于LMI对角占优补偿的航空发动机QFT控制［J］. 航空动力学报, 2007,22(9):1583-1587.
［10］李杰,樊丁,彭凯,等. 一种涡扇发动机加速过程仿真研究方法［J］. 计算机仿真, 2011,28(6):84-87,250.
［11］赵琳,樊丁. 航空发动机加力燃油流量寻优控制方法［J］. 推进技术, 2010，31(5):572-575.
［12］常迪,李华聪. 遗传模糊神经网络在航空发动机控制中的应用［J］. 计算机仿真, 2009，26(10):65-68.
［13］缑林峰,王鑫,王镛根. 基于LPV建模的故障诊断方法研究［J］. 计算机工程与应用, 2008,44(2):218-221.
［14］张红梅,张国山. 求解高超声速飞行器平衡状态的GA-SQP算法［J］. 航空学报, 2012,33(1):138-146.

[1]	赵晨阳, 薛涛, 刘俊华. 基于改进Stable Diffusion的时尚服饰图案生成[J]. 计算机与现代化, 2024, 0(12): 15-23.
[2]	万兵1, 2, 3, 赵文涛4, 潘多涛1, 赵峥韬2, 3, 孙朝阳2, 3, 俞建成2, 3. 无人帆船半物理仿真测试系统设计[J]. 计算机与现代化, 2024, 0(12): 91-99.
[3]	陈宇航1, 杨勇1, 帕力旦·吐尔逊1, 樊小超1, 任鸽1, 刁宇峰2. 融合句法特征与语义特征的作文自动评分方法[J]. 计算机与现代化, 2024, 0(11): 64-69.
[4]	黄文栋, 王怡凡. 基于模态类别的多模态信息处理与融合综述[J]. 计算机与现代化, 2024, 0(07): 47-62.
[5]	李静元, 张珂, 杨东裕. 基于雾计算的工业互联网安全数据访问方法[J]. 计算机与现代化, 2022, 0(12): 118-122.
[6]	陈春燕, 刘梦赤. 基于粒子群遗传算法的智能组卷策略[J]. 计算机与现代化, 2021, 0(08): 16-23.
[7]	宋鑫, 樊志强, . 基于Laguerre 前向神经网络的信息服务性能建模方法 [J]. 计算机与现代化, 2021, 0(03): 1-6.
[8]	魏健, 赵红涛, 刘敦楠, 加鹤萍 . 基于集成模型的超短时负荷预测方法[J]. 计算机与现代化, 2021, 0(03): 12-17.
[9]	段桂芹1，邹臣嵩2，刘锋2. 基于优化初始聚类中心的K中心点算法[J]. 计算机与现代化, 2019, 0(04): 1-.
[10]	李富星，蒙祖强 . 一种改进的类别区分词特征选择算法[J]. 计算机与现代化, 2019, 0(03): 73-.
[11]	白晓波1，邵景峰1，和征1，田建刚2. 基于学习的核偏最小二乘法优化扩展卡尔曼滤波[J]. 计算机与现代化, 2018, 0(09): 110-.
[12]	郑亚鹏，樊璐. 基于LSTM的临床血液需求预测方法[J]. 计算机与现代化, 2018, 0(05): 41-.
[13]	刘德春1，张秀国2，姜微2. 基于马尔科夫链的大学生自主学习能力预测方法[J]. 计算机与现代化, 2018, 0(05): 106-.
[14]	夏琨1，丁波1，刘俊1，刘子豪1，林亮成2. 基于内容分析的网络协议指纹识别[J]. 计算机与现代化, 2018, 0(05): 121-.
[15]	李华，江峰，于旭，杜军威，刘国柱. 基于粒度决策熵的属性约简[J]. 计算机与现代化, 2018, 0(04): 7-.