【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空航天工业风洞试验，具体涉及基于模糊规则的风洞流场控制方法、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、风洞流场控制是风洞实验安全，高质，高效进行的首要前提，也是确保实验数据品质的重要基础。随着实验技术的发展以及对于新技术的探索，风洞结构增设可调开闭比试验段，结合原有的槽壁试验段、孔壁试验段和实壁试验段，形成了新的科研以及实验平台。不同风洞试验段的流场控制特性区别较大，为实现高精度、强稳定性的风洞流场控制，亟需提出一种适应于多种试验段的风洞流场控制方法。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的问题是提高风洞流场控制的精度，提出基于模糊规则的风洞流场控制方法、电子设备及存储介质。
2、为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，包括如下步骤：
4、s1、基于风洞的孔壁试验段，槽壁试验段，可调开闭比试验段，实壁试验段，构建风洞试验段模型结构分类，采集风洞试验段模型结构的属性特征数据；
5、s2、基于模糊规则的控制方法构建模糊自适应风洞流场控制器模型；
6、步骤s2的具体实现方法包括如下步骤：
7、s2.1、设置模糊自适应风洞流场控制器的输入物理量为风洞流场控制量偏差e、风洞流场控制量偏差变化率ec、模糊自适应风洞流场控制器的输出物理量为风洞流场输出开度oc；
8、s2.2、构建模糊自适应风洞流场控制器模型，在直接型模糊自适应控制器模型基础上增设风洞流场
9、s2.3、基于步骤s2.2构建的模糊自适应风洞流场控制器模型，设置模糊子集隶属度函数为高斯函数，表达式为：
10、；
11、其中，a(x)为模糊子集隶属度函数， cm为高斯模糊的中心，k为整数；
12、s2.4、基于步骤s2.3构建的模糊子集隶属度函数，建立模糊自适应风洞流场控制器模糊控制规则；
13、s3、基于步骤s1构建的风洞试验段模型结构，建立风洞试验段模型的辨识方法，然后利用步骤s2构建的模糊自适应风洞流场控制器模型进行风洞流场控制量校正，完成风洞流场控制。
14、进一步的，s1中构建的风洞试验段模型结构包括孔壁试验段模型结构，槽壁试验段模型结构，可调开闭比试验段模型结构，实壁试验段模型结构，试验段模型在实验开始前更换完成，上位机采集属性特征数据。
15、进一步的，步骤s2.4的具体实现方法包括如下步骤：
16、s2.4.1、构建8个模糊子集包括风洞流场控制量偏差e，8个模糊子集分别表示风洞流场控制量偏差的正大、正中、正小、正零、负零、负小、负中、负大；
17、s2.4.2、构建7个模糊子集包括风洞流场控制量偏差变化率ec，7个模糊子集分别表示风洞流场控制量偏差变化率的正大、正中、正小、零、负小、负中、负大；
18、s2.4.3、构建5个模糊子集包括风洞流场输出开度oc，5个模糊子集分别表示风洞流场输出开度的正大、正小、零、负小、负大；
19、s2.4.4、建立模糊自适应风洞流场控制器模糊控制规则，得到模糊自适应风洞流场控制器模糊控制规则的输出表达式为：
20、；
21、其中，u*为输出，为控制规则转置矩阵， r j为模糊规则，j为第j条模糊规则。
22、进一步的，步骤s3的具体实现方法包括如下步骤：
23、s3.1、将步骤s1采集的风洞试验段模型结构的属性特征数据映射到步骤s2构建的模糊自适应风洞流场控制器模型，得到目标模型，待用；
24、s3.2、对步骤s3.1得到的目标模型匹配模糊自适应风洞流场控制器模糊控制规则，进行风洞流场性能计算、风洞流场控制量校正、风洞流场模糊控制规则修正。
25、进一步的，步骤s3.2的具体实现方法包括如下步骤：
26、s3.2.1、风洞流场性能计算：依据采集的风洞试验段模型的风洞流场控制量偏差、风洞试验段模型的风洞流场控制量偏差变化率，计算输出校正量公式为：
27、；
28、其中，为第i个风洞试验段模型的风洞流场控制量偏差，为第i个风洞试验段模型的风洞流场控制量偏差变化率，为第i个风洞试验段模型的输出校正量；
29、s3.2.2、利用步骤s3.2.1计算的风洞试验段模型的输出校正量构建输出校正向量，转化为对风洞流场控制过程的输入校正向量，施加于风洞流场控制过程，计算公式为：
30、；
31、其中，为第i个风洞试验段模型的输出校正向量，为第i个风洞试验段模型的输入校正向量，m为表示输入输出增量关系的模糊矩阵；
32、s3.2.3、考虑模糊自适应风洞流场控制器模型滞后性对性能的影响，模糊规则校正采用最大隶属度法进行决策，表达式为：
33、；
34、其中，为第i个风洞试验段模型的校正量模糊控制规则；
35、然后第i个风洞试验段模型的模糊输入向量的计算公式为：
36、。
37、电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法的步骤。
38、计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法。
39、本专利技术的有益效果：
40、本专利技术所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，利用风洞存储的大量运行历史数据的特征，将基于模糊规则的控制算法和基于试验段的模型辨识算法相结合，首先构造模型分类，再通过基于模糊规则的控制算法，构造模糊自适应流场控制器，然后通过基于不同试验段的辨识算法，匹配不同模型的模糊控制算法，完成控制量校正，使控制效果达到最佳。本专利技术所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，操作简单，控制效果良好。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，其特征在于，步骤S1中构建的风洞试验段模型结构包括孔壁试验段模型结构，槽壁试验段模型结构，可调开闭比试验段模型结构，实壁试验段模型结构，试验段模型在实验开始前更换完成，上位机采集属性特征数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，其特征在于，步骤S2.4的具体实现方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，其特征在于，步骤S3的具体实现方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，其特征在于，步骤S3.2的具体实现方法包括如下步骤：
6.电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5任一项所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法的步骤。
7.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时
...【技术特征摘要】
1.一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，其特征在于，步骤s1中构建的风洞试验段模型结构包括孔壁试验段模型结构，槽壁试验段模型结构，可调开闭比试验段模型结构，实壁试验段模型结构，试验段模型在实验开始前更换完成，上位机采集属性特征数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，其特征在于，步骤s2.4的具体实现方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于模糊规则的风洞流场控制方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伊俊，谢鹏，易家宁，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。