[發明專利]基于遺傳算法的發動機控制系統高空臺模擬試驗設計方法

在審

• 申請號: 202211399580.7
• 申請日: 2022-11-09
• 公開（公告）號: CN115758700A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 成維濤;李江紅;崔佳航;趙振民;趙偉;翟雄飛;劉偉;單航;陳超;王彤;尚純潔
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G06N3/126;G06F111/06
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 李薇

1.一種基于遺傳算法的發動機控制系統高空臺模擬試驗設計方法，其征在于，包括：

S1：根據航空發動機控制系統的性能要求確定實驗科目，并根據所述實驗科目確定實驗因素及其對應的因素水平；

S2：基于所述因素水平構建種群，并將混合偏差作為優化指標構建適應度函數，同時初始化整數編碼遺傳算法；

S3：基于構建的種群和適應度函數，利用整數編碼遺傳算法生成均勻設計矩陣；

S4：根據所述均勻設計矩陣生成均勻設計試驗方案，以實現發動機控制系統高空臺模擬試驗的設計。

2.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的發動機控制系統高空臺模擬試驗設計方法，其特征在于，在步驟S1中，根據所述實驗科目確定實驗因素及其對應的因素水平，包括：

S11：根據所述試驗科目確定對應的試驗指標；

S12：根據所述試驗指標選擇試驗因素，并確定該試驗因素對應的因素水平。

3.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的發動機控制系統高空臺模擬試驗設計方法，其特征在于，步驟S2包括：

S21：初始化算法：設置種群雜交概率、選擇概率，精英概率、變異概率以及最大迭代代數；

S22：以每個試驗因素對應的因素水平數作為一個個體，生成初代種群；

S23：根據混合偏差的均勻性度量函數構建遺傳算法的適應度函數如下：

其中，MD²(x)表示混合偏差的均勻性度量函數，Δ為常數。

4.根據權利要求3所述的基于遺傳算法的發動機控制系統高空臺模擬試驗設計方法，其特征在于，步驟S22包括：

a)以每個試驗因素對應的因素水平數作為一個個體，利用數論中的素數分解法生成均勻設計生成向量H，其表達式為：

H＝{h₁,L,h_m}gcd(h_i,n)＝1且h_in

其中，h_i表示種群中的一個個體，m表示試驗因素數，n表示實驗次數，gcd表示返回兩個或多個整數的最大公約數；

b)對種群中的個體h_i進行基因整數編碼，以生成初代種群；其中，基因g編碼形式如下：

g＝(g_k|g_k∈J,k＝1,2,L,s)

其中，g_k表示第k段基因的編碼，J＝{1,2,L,m}，s表示因素水平數。

c)對所述初代種群進行初始化。

5.根據權利要求1所述的基于遺傳算法的發動機控制系統高空臺模擬試驗設計方法，其特征在于，步驟S3包括：

S31：將種群中的個體基因g解碼為相應的生成向量h；

S32：對當前種群進行基因選擇、基因雜交和基因變異操作；

S33：對經過基因選擇、基因雜交和基因變異操作的種群進行適應度函數值計算，以生成新的種群；

S34：重復步驟S31-S33的操作，直至達到最大迭代次數，得到均勻設計矩陣。