基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法及系统技术方案

技术编号:46041812 阅读:9 留言:0更新日期:2025-08-11 15:33
本发明专利技术属于风洞流场控制领域,公开了基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法及系统。该方法包括:基于风洞气动设计参数生成理论工况样本,通过注入速度噪声与执行器噪声构建状态‑动作映射关系,形成带噪声的映射数据集;利用所述映射数据集预训练深度神经网络学习噪声环境下的风扇调整策略;将预训练网络部署至风洞环境实时交互,以试验段速度场均匀性为奖励信号优化网络参数,完成强化学习控制器的优化;采用优化后的深度神经网络控制器闭环调节风扇转速,实现试验段速度场均匀控制。本发明专利技术克服了传统风洞控制方法依赖精确模型和专家知识、调参繁琐的弊端,实现控制器参数的自动寻优降低了风洞调试时间和资源消耗,同时具有较好的抗干扰性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风洞流场控制领域,特别涉及基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法及系统


技术介绍

1、风洞是进行空气动力学研究的主要实验设备,它是按照特殊用途设计而成的管道装置。通过人工控制管道中气体的流动状态,以模拟真实大气环境。在空气动力学研究工作中,风洞试验有着非常重要的作用。

2、在传统的单风扇风洞中,为了在试验段获得湍流度较低的、近似各向同性的湍流流动,往往在风洞上游面积较大的稳定段内布置一系列的整流装置,来提高风洞试验段气流均匀性、降低气流偏角及湍流度的重要整流装置。这些整流装置包括蜂窝器、阻尼网等,蜂窝器是能将大尺度旋涡分割成小尺度涡,对降低湍流度效果显著,阻尼网的作用则在于降低气流的紊流度,网越细整流效果越好。

3、多风扇风洞在动力段配备了多个风扇,每个风扇的转速可以独立控制,通过合适的控制策略能在试验段实现主动模拟目标速度场。因此,除了通过整流装置改善速度场均匀性外,多风扇风洞还可以通过设计合适的控制策略,以实际速度场分布作为反馈,实时调整各风扇的转速,进而在试验段获取与目标速度一致的均匀速度场

4、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法,其特征在于,包含:

2.如权利要求1所述的基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法,其特征在于,带噪声的映射数据集的构造包括:

3.如权利要求1或2所述的基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法,其特征在于,速度噪声为试验段测点风速的随机偏移量,执行器噪声为风扇转速的随机偏移量。

4.如权利要求1所述的基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法,其特征在于,所述深度神经网络的输入层维度为风扇数量、测点数量、目标风速及总压参数之和,输出层维度等于风扇数量。

5.如权利要求1所述的基于强化学习的多风扇风洞速度...

【技术特征摘要】

1.基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法,其特征在于,包含:

2.如权利要求1所述的基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法,其特征在于,带噪声的映射数据集的构造包括:

3.如权利要求1或2所述的基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法,其特征在于,速度噪声为试验段测点风速的随机偏移量,执行器噪声为风扇转速的随机偏移量。

4.如权利要求1所述的基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法,其特征在于,所述深度神经网络的输入层维度为风扇数量、测点数量、目标风速及总压参数之和,输出层维度等于风扇数量。

5.如权利要求1所述的基于强化学习的多风扇风洞速度场控制方法,其特征在于,所述奖励信号与试验段速度场均匀度正相关,当速度分布绝对偏差总和低于阈值时奖励值饱和。

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【专利技术属性】
技术研发人员:肖厚元王斌王生利陈旦何虹亮刘轩岑
申请(专利权)人:中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所
类型:发明
国别省市:

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