[發(fā)明專利]一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011306879.4
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112446091A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉暢
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天空氣動力技術(shù)研究院
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/27;G06F30/28;G06N3/08;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京思創(chuàng)大成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11614
• 代理人: 張立君

1.一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法，其特征在于，包括：

獲得部分來流條件下飛行器表面脈動壓力的風(fēng)洞試驗(yàn)測量結(jié)果；

建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，利用所述風(fēng)洞試驗(yàn)測量結(jié)果訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

利用所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型獲得新的來流條件下的脈動壓力預(yù)測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法，其特征在于，基于獲得的不同點(diǎn)的脈動壓力變化規(guī)律，通過不同的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立脈動壓力與流動參數(shù)的關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法，其特征在于，對于脈動壓力在不同流動條件下變化較大的測點(diǎn)，分別對每個(gè)測點(diǎn)單獨(dú)建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練并預(yù)測；

對于脈動壓力變化量較小的幾個(gè)測點(diǎn)合并建立一個(gè)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練并預(yù)測。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法，其特征在于，通過進(jìn)行有限次的吹風(fēng)，獲得部分來流速度下的脈動壓力之后，建立試驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫，包含輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法，其特征在于，來流速度和動壓作為輸入數(shù)據(jù)，多個(gè)測量點(diǎn)的脈動壓力系數(shù)C_P作為輸出數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法，其特征在于，所述脈動壓力系數(shù)C_P的計(jì)算公式為：

其中，q_∞是來流動壓，P_rms為脈動壓力均方根。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法，其特征在于，所述脈動壓力均方根P_rms的計(jì)算公式為：

其中，P′(n)是壓力脈動量。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法，其特征在于，所述壓力脈動量的計(jì)算公式為：

其中，P′(t)是壓力脈動量，P(t)是原始壓力信號，是原始壓力信號的平均值。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法，其特征在于，使用matlab軟件建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的脈動壓力預(yù)測方法，其特征在于，訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括：

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用誤差反向傳播算法進(jìn)行學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)從輸入層經(jīng)隱含層逐層向后傳播，傳到輸出層，輸出層的結(jié)果與目標(biāo)輸出結(jié)果不符，則兩者之間的誤差信號再反向傳播，以誤差修正各單元權(quán)值；

輸入正向傳播和誤差反向傳播的過程周而復(fù)始，直到輸出誤差減小到可接受的范圍內(nèi)，或者進(jìn)行到預(yù)先設(shè)定的學(xué)習(xí)次數(shù)為止。