[發明專利]一種航空發動機加速尋優控制方法、系統、介質及設備

有效

• 申請號: 202110492055.9
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113239487B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 李杰;趙世明;閆柯樸;孫姣姣;高爽;袁博興;張云龍;賓建豪;馬震;李東曉
• 申請（專利權）人: 信陽航空職業學院
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F30/27;G06N3/006;F02K1/06;G06F111/06
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 金輝

1.一種航空發動機加速尋優控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、設定最優目標函數，將最優目標函數轉化為最小值求解問題，對最小值求解的目標函數進行離散化，得到當前尋優目標函數，當前尋優目標函數為：

其中，f″(FN)為待優化的目標函數，k_F為一個常數且k≥FN_max，FN_max為發動機加速過程中產生的最大推力值，FN為發動機的實際推力，t₀為設定的控制周期，t₁為實際的優化控制周期，設定最優目標函數為：

其中，t_c為整個加速過程控制時間；

S2、將步驟S1得到的當前尋優目標函數導入SA算法中作為優化目標，設SA算法的初始溫度為T₀，降溫速率為k，最大迭代計算次數為N₁，收斂檢查設計數N₂，收斂最大差值為N₃；隨機產生一個初始解(WFM₀，A8₀)，WFM₀為初始尋優的主燃油流量，A8₀為初始尋優尾噴管喉道截面積；

S3、將步驟S2產生的初始解作為第一次尋優的初始解(WFM₀，A8₀)，通過SA算法產生擾動，按照降溫速率進行降溫，隨機產生一組新的可行解(ΔWFM_n，ΔA8_n)，比較可行解和初始解，將最優解作為當前解；

S4、SA算法根據最大迭代計算次數N₁或收斂檢查設計數N₂進行尋優，將步驟S3的當前解作為最優解輸出；

S5、在步驟S4輸出的最優解基礎上進行下一輪尋優，直到當前輪次達到最大迭代計算次數X，或是達到收斂檢查設計數N，則SA算法尋找到最優值WFM_n＝WFN₀+ΔWFM_n，A8_n＝A8₀+ΔA8_n；

S6、根據步驟S5找到的最優值WFM_n＝WFN₀+ΔWFM_n，A8_n＝A8₀+ΔA8_n獲得對整個加速過程的最優控制，回到步驟S3重新產生新的擾動，直到WFM_n和A8_n保持穩定，飛機推力達到最大，使航空發動機在最短的時間內完成加速，實現航空發動機加速尋優控制。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S4中，根據SA算法判斷是否達到最大迭代計算次數N₁，或是否達到收斂檢查設計數N₂，若滿足任一個條件，將對應解(ΔWFM_n，ΔA8_n)作為最優解輸出。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S4中，根據SA算法判斷，若未達到最大迭代計算次數N₁，或未達到收斂檢查設計數N₂，SA算法比較新解和舊解的能量，若新解的能量大于舊解則接受新解，進行下一輪的尋優。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，若新解的能量小于舊解，計算接受新解的概率P，并將P與初始設定的β值相比，若P大于β則接受新解，進行下一輪尋優；若接受新解的概率P小于β，繼續按舊解進行下一輪尋優，按照Metropolis準則接受新解(ΔWFM_n，ΔA8_n)。