一种基于混沌粒子群算法的冲压发动机推力性能优化方法技术

技术编号:30444364 阅读:36 留言:0更新日期:2021-10-24 18:34
本发明专利技术公开了一种冲压发动机推力性能的优化方法,包括步骤随机生成多个粒子的种群,每个粒子包括冲压发动机各进气口位置以及进气口入射角度;计算每个粒子的推力;根据推力的倒数F对粒子进行降序排列,然后引入混沌算法更新粒子群,并重新计算更新后的新种群的F,进而更新算法的全局最优解;重复前述步骤,直到满足时停止计算,根据F最小的粒子参数分别调整发动机的进气口位置和进气口入射角度。本发明专利技术使发动机在实际复杂工况下调整进气口的位置与入射角度,得到最大推力,算法在优化过程中提高了全局搜索能力。程中提高了全局搜索能力。程中提高了全局搜索能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于混沌粒子群算法的冲压发动机推力性能优化方法


[0001]本专利技术涉及一种发动机性能优化方法,特别是涉及一种基于混沌粒子群算法的冲压发动机推力性能优化方法。

技术介绍

[0002]冲压发动机的氧化剂来自飞行器飞行时周围的高速来流,相比火箭发动机,冲压发动机减轻了飞行器的重量。同时,相比结构复杂成本高的涡轮发动机,冲压发动机结构简单可靠,成本也较低,且适用于高速飞行条件。这些特点都与现代对飞行器的要求相符。因此,冲压发动机的重要性不言而喻,一直是各国航空航天发动机科技研究的重点。冲压发动机氧化剂由环形布置的进气口提供,高速来流空气经进气口压缩射入冲压发动机燃烧室,与燃料混合燃烧提供推力。其中进气口的位置与入射角度对氧化剂与燃料的掺混效率有重要影响,燃料的掺混效率又影响燃烧过程,从而对冲压发动机的推力产生重大影响。现有技术涉及的提高冲压发动机推力方法主要为试验研究,通过对多组设计参数,如进气口位置、入射角度等的排列组合进行试验,从中选取最优的组合。上述方法需要进行大量试验,并且选择的参数组合具有盲目性。此外,进气口位置、入射角度对发动机推力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混沌粒子群算法的冲压发动机推力性能优化方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、随机生成由m个粒子组成的初始种群R(t),m为子种群数目,每个粒子个体包括若干参数,所述参数包括冲压发动机各进气口的进气口位置以及进气口入射角度;S2、计算R(t)中每个粒子的推力FF
k
;S3、以冲压发动机的推力的倒数F,作为适应度值大小来评价粒子的好坏;S4、根据公式更新每个粒子的速度和位置,v
k,p
(t+1)=wv
k,p
(t)+c1r1[p
k,p

r
k,p
(t)]+c2r2[p
g,p

r
k,p
(t)]r
k,p
(t+1)=r
k,p
(t)+v
k,p
(t+1)其中w为惯性权重,c1和c2为加速系数,p=1,2,...,8;r1和r2为在0到1之间的随机数;p
k,p
为局部最优解;p
g,p
为全局最优解;S5、采用步骤S2的方法计算S4步骤更新后的m个粒子的适应度值F,然后按照F大小依次降序排列,并将F最小的个粒子存储在集合tempor中。S6、执行混沌算法,进行局部细致搜索,更新pbest和gbest;S7、如果t=T
max
,停止计算,输出全局最优解。如果t<T
max
,执行步骤S

8。S8、采用公式缩小搜索范围;S9、在收缩后的范围内随机产生个粒子替代步骤S5中未被选中的个粒子,然后和更新后的个粒子组成m个粒子集合,令t=t+1,返回步骤S

2继续进行迭代计算。2.根据权利要求1所述的基于混沌粒子群算法的冲压发动机推力性能优化方法,其特征在于,所述步骤S6具体包括以下步骤:S6

1、令σ=0,σ≤TT
max
,采用公式将设计变量转变成混沌变量其中j=1,2,...,o,p=1,2,...,8,h
j,p,min
和h
j,p,max
分别为第j个粒子第p个设计变量的搜索上下边界,S6

2、采用公式更新混沌变量;S6

3、采用公式更新设计变量;S6

4、采用步骤S2的方法计算新粒子的适应度值,如果得到的F值小于则更新pbest和gbest,否则令σ=σ+1,重复步骤S6

1继续搜索,直到σ=TT
...

【专利技术属性】
技术研发人员:林玲张盛龙覃冰陈彦臻胡焰彬胡志涛李铭迪
申请(专利权)人:常熟理工学院
类型:发明
国别省市:

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