航空发动机分布式控制系统结构多目标优化

【类型】学位论文

【作者】张世维 

【关键词】 遗传算法,多目标优化 ,分布式控制系统 ,航空发动机

【摘要】航空发动机控制正在向小型化、综合化、高性能、高可靠性方向发展,发动机分布式控制系统正是这样一种很有前途的新型控制系统。采用分布式控制系统具有很多优点,如:更少和更短的总线,采用分层结构,减少故障,提高可靠性和可维护性,更适应新技术的变化。但同时分布式控制也带来了更大的系统复杂度,且要求电子元件必须在恶劣环境中工作,分布式电源和软件的研制和维护费用也相应增加。本文主要研究航空发动机分布式控制系统的结构优化问题。本文首先分析了航空发动机分布式控制系统的结构和功能,论述了分布式控制系统开发的关键问题,接着对基于遗传算法的多目标优化方法进行了系统的研究,重点分析了两种典型的多目标遗传算法NSGAII和SPEA2,并在此基础上改进设计了一种基于Elitism的多目标遗传算法统一模型。最后,使用NSGAII对航空发动机分布式控制系统结构的冗余方案就成本、重量、可靠性等指标进行了优化,主要包括提出了优化模型,定义了分布式系统结构的编码方式和目标函数。结果表明,该方法能够有效地帮助系统设计者选取系统结构。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】南京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】叶志锋

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