[發明專利]基于擬合靈敏度的航空發動機性能的建模方法及模型應用

有效

• 申請號: 201710127047.8
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106919759B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 林琳;王芳;鐘詩勝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.基于擬合靈敏度的航空發動機性能的廣義近似建模方法，其特征在于：所述航空發動機性能的建模方法包括以下步驟：

步驟一：建立基于擬合靈敏度的航空發動機性能的模型為：

公式(8)滿足以下條件：

其中所述x_k為航空發動機排氣溫度偏差的第k個訓練樣本值；y_k為航空發動機排氣溫度偏差的第k個擬合值；a為基于擬合靈敏度的航空發動機性能的模型對x_k的整體壓縮系數，a1；b為|x_k-y_k|對x_k的壓縮系數；c₁為積分偏移量；ε為抑制過度欠擬合的調整系數；k為訓練樣本的序列號；n為訓練樣本的個數；p為訓練樣本的后p個點；

建立基于擬合靈敏度的航空發動機性能的模型的具體過程為：

將dY/dX的值設置在區間(0，1)內，當x₁＝y₁時建立擬合靈敏度模型：

其中X＝[x₁,x₂,...,x_n]為訓練樣本，Y＝[y₁,y₂,...,y_n]為擬合值；

將式(1)轉換為積分形式得到：

變換積分變量：

式(4)是基于擬合靈敏度的近似模型隱式表達，將其變換后得模型：

dy_k/dx_k的下邊界設置為：

式(6)對k＝n-p+1,n-p+2,...,n成立，則：

將式(5)帶入式(7)，得到基于擬合靈敏度的航空發動機性能的模型，即式(8)和式(9)；

步驟二：對步驟一建立的基于擬合靈敏度的航空發動機性能的模型的參數求解；

步驟二一：設置p的取值；

步驟二二：設置抑制過度欠擬合的調整系數ε；

步驟二三：設置基于擬合靈敏度的航空發動機性能的模型對x_k的整體壓縮系數a和|x_k-y_k|對x_k的壓縮系數b；

a的取值為

根據公式(9)得到最小靈敏度是1/a-ε，當y_k到x_k的距離達到最大，即|x_k-y_k|＝Δ時，擬合靈敏度dy_k/dx_k最小，如下式所示：

由式(17)求得b：

所述Δ為x_k和y_k之間的距離閾值，

步驟二四：根據步驟二一至步驟二三設置積分偏移量c₁；

步驟二四一：構造適應度函數；

將式(8)抽象為適應度函數，如下式所示：

式(19)的取值越小，適應度越高；

步驟二四二：對公式(19)添加抑制過度欠擬合的約束條件，構造用遺傳算法求解的優化模型；

對且k∈N，使c_1k滿足式(4)，即：

其中c_1k為第k個c₁，N為自然數；

設置c₁的初值：

2.根據權利要求1所述的基于擬合靈敏度的航空發動機性能的廣義近似建模方法，其特征在于：所述步驟二一中設置p的取值為：1＜p＜n。

3.根據權利要求1所述的基于擬合靈敏度的航空發動機性能的廣義近似建模方法，其特征在于：所述步驟二二中設置抑制過度欠擬合的調整系數ε取值為：

4.一種基于擬合靈敏度的航空發動機性能的廣義近似模型的應用方法，其特征在于：將所述模型應用于航空發動機性能的預測，所述模型是根據權利要求1得出的基于擬合靈敏度的航空發動機性能的模型。