基于改进遗传算法的航空发动机最低油耗控制优化方法技术

本发明专利技术提出一种基于改进遗传算法的航空发动机最低油耗控制优化方法，根据航空发动机的特点，对遗传算法进行了改进，主要对遗传算法的初始种群的构造、适应度函数、交叉算子和变异算子等方面进行了改进，改进后的遗传算法可以发挥遗传算法的优势，并避开其不足，加快收敛速度、提高搜寻结果的质量。将改进遗传算法用于最低油耗控制寻优，输出最优控制变量给航空发动机。本发明专利技术可以在保证发动机安全工作的前提下，实现发动机推力保持不变并降低耗油率，提高飞机的飞行距离。提高飞机的飞行距离。提高飞机的飞行距离。

【技术实现步骤摘要】
基于改进遗传算法的航空发动机最低油耗控制优化方法


[0001]本专利技术涉及航空发动机控制
，尤其涉及一种基于改进遗传算法的航空发动机最低油耗控制优化方法。

技术介绍

[0002]航空发动机是飞机的心脏，是衡量一个国家航空事业发展水平的重要指标之一，因此对强化动力系统的研究对提升国家航空技术整体水平具有重要意义。由于航空发动机的工作过程复杂多变，且具有强非线性、多控制变量、时变、复杂的结构特点，因此，对发动机控制问题的研究比一般控制系统更为困难。
[0003]目前航空发动机控制的特点向精细化、模块化、综合化发展，现在的发动机控制已经不是控制模块基础上的简单综合，而是更加强调控制系统结构与功能的优化与提升。提高发动机性能的一个主要途径是发动机性能寻优控制。发动机性能寻优控制是指为了使发动机的性能指标达到最优，更进一步挖掘发动机的性能潜力，在发动机安全工作的前提下，在控制硬件可承受的范围内，对现有或新型发动机的性能进行优化。因此，提升我国航空发动机整体性能水平以及掌握世界先进航空发动机控制技术的关键在于研究先进的发动机性能寻优控制模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进遗传算法的航空发动机最低油耗控制优化方法，其特征在于：第一步建立航空发动机的非线性数学模型；第二步确定最低油耗控制模式的目标函数和约束函数；第三步以改进遗传算法优化计算；第四步输出最优控制变量给航空发动机。所述一种基于改进遗传算法的航空发动机最低油耗控制优化方法，其特征在于：所述改进遗传算法是对基本遗传算法进行了改进，主要对遗传算法的初始种群的构造、适应度函数、交叉算子和变异算子等方面进行了改进。2.根据权利要求1所述的一种基于改进遗传算法的航空发动机最低油耗控制优化方法，其特征在于：所述航空发动机的非线性数学模型为y＝f(x)其中为控制输入向量,包括调节主燃油流量W
f
、尾喷管面积A9、风扇导叶角度dvgl和压气机导叶角度dvgh，为输出向量，包括燃油消耗率sfc和发动机推力F，f(
·
)为产生系统输出的非线性向量函数。3.根据权利要求1所述的一种基于改进遗传算法的航空发动机最低油耗控制优化方法，其特征在于：所述的最低油耗控制模式为在保证发动机安全工作的前提下，保证发动机推力不变，降低发动机的耗油率，其数学描述如下：约束条件：g
imin
≤g
i
(x)≤g
imax
,i＝1,2,...其中，g
i
(x)为约束条件，包括涡轮前温度不超温、高压压气机不喘振、高压转子不超转、风扇不超转、燃烧室不富油熄火、主燃烧室供油量不超过其最大供油量、喷管喉部面积不小于其最小面积等等，g
imin
，g
imax
分别为约束条件的下限值，上限值。即对于最低油耗控制模式需要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志丹，缑林峰，杨江，吴贞，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：