基于深度学习的航空发动机传感器故障检测

作者： 刘云龙   谢寿生   郑晓飞   边涛   来源： 传感器与微系统 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞参数据   深度学习   故障检测   深度置信网络   航空发动机传感器  

描述： 针对传统反向传播(BP)神经网络和支持向量机(SVM)存在的过拟合、维数灾难、参数选择困难等问题,提出了一种基于深度学习算法的航空发动机传感器故障检测方法。对发动机参数记录仪采集的多维数据进行预处理,建立基于深度置信网络(DBN)的故障检测模型,利用预处理后的数据对检测模型进行训练,经过DBN故障检测模型逐层特征学习实现了传感器故障检测。仿真结果表明:在无人工特征提取和人工特征提取的情况下,基于DBN故障检测的准确率均高于BP神经网络和SVM模型。

基于深度学习的航空传感器故障诊断方法

作者： 郑晓飞   郭创   姚斌   冯华鑫   来源： 计算机工程 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 信号重构   故障诊断   深度学习   航空传感器   深度置信网络   故障隔离  

描述： 为解决传统神经网络进行传感器故障诊断时存在的过拟合、泛化能力有限等问题,提出一种基于深度置信网络观测器的航空传感器故障诊断方法。利用深度置信网络替代浅层神经网络,在优化网络结构的基础上,给出深度置信网络隐层节点数选取的递推公式,构建深度置信网络状态观测器。离线训练时,利用飞行数据训练深度置信网络观测器。在线诊断时,通过比较观测器输出值与实际输出值判断故障类型,并给出3种故障隔离与信号重构方法。仿真结果表明,与BP神经网络观测器相比,该方法能够快速准确地进行故障诊断与隔离,并且完成信号重构。

电动飞机大功率泵阀协调作动优化控制仿真

作者： 郭创   姚斌   郑晓飞   王云鹏   来源： 计算机仿真 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 滑模变结构控制   最优控制   泵阀协调作动系统   模糊控制   反馈线性化  

描述： 为解决机载泵阀协调作动系统存在相乘非线性,在参数摄动与负载干扰下很难达到满意的控制效果的问题,提出了一种基于反馈线性化的滑模变结构控制方法。首先,针对作动系统的非线性模型,利用反馈线性化将其变换为一个线性子系统和非线性部分。其次,在保证系统零动态稳定性的前提下,对线性模型设计了滑模变结构控制器,为了提高滑动模态的动态品质,并削弱滑模控制的输出抖振,结合最优控制与模糊控制理论,分别对控制器的切换函数与趋近律进行了设计。利用MATLAB/Simulink软件进行仿真验证。仿真结果表明,上述控制方法提高了控制效果,使系统具有更好的动态响应特性与精度。极大改善了机载泵阀协调作动系统的综合性能。

多电飞机混合作动系统工作模式优化研究

作者： 韩思聪   郭创   郑晓飞   来源： 电子测量与仪器学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 能量综合管理   工作模式优化   混合作动系统   多电飞机  

描述： 采用液压作动器/电静液作动器(HA/EHA)非相似余度配置的混合作动系统是未来多全电飞机作动系统的发展趋势,为解决混合作动系统能耗大、发热严重的问题,首先对构成混合作动系统的EHA进行效率分析,通过对比效率特性,提出根据不同工况自动切换至高效率通道进行工作的优化方法;分析飞机飞行空气负载四象限工况特点,以负载力F和作动筒运动速度v构成的工况网络作为切入点,提出了自适应工况与能量回收的混合作动系统工作模式,相较于传统工作模式能耗降低50%以上,并通过仿真验证该方法的有效性。

航空发动机分布式系统解耦控制研究

作者： 段进峰   彭靖波   谢寿生   王立国   来源： 火力与指挥控制 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   解耦   分布式控制   模拟退火   自适应遗传算法  

描述： 航空发动机控制系统是一个复杂的多变量控制系统,控制变量之间的相互耦合会严重影响系统的动态、稳态性能,在发动机最大工作状态时,甚至会造成超温、超转等现象,严重威胁着飞行安全,制约着发动机性能的提高。针对上述情况,利用改进型遗传算法对航空发动机双回路PID控制参数进行寻优,实现了对控制变量的解耦。数值仿真结果表明改进方法能有效消除各变量之间的耦合影响,而且在控制精度、跟踪性能等方面表现良好,对不同环境条件下的航空发动机模型均有良好的控制效果,适用于航空发动机控制。

航空发动机分布式系统解耦控制研究

作者： 段进峰   彭靖波   谢寿生   王立国   来源： 火力与指挥控制 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   解耦   分布式控制   模拟退火   自适应遗传算法  

描述： 航空发动机控制系统是一个复杂的多变量控制系统,控制变量之间的相互耦合会严重影响系统的动态、稳态性能,在发动机最大工作状态时,甚至会造成超温、超转等现象,严重威胁着飞行安全,制约着发动机性能的提高。针对上述情况,利用改进型遗传算法对航空发动机双回路PID控制参数进行寻优,实现了对控制变量的解耦。数值仿真结果表明改进方法能有效消除各变量之间的耦合影响,而且在控制精度、跟踪性能等方面表现良好,对不同环境条件下的航空发动机模型均有良好的控制效果,适用于航空发动机控制。

于Kalman滤波的航空发动模糊边界层滑模控制

作者： 任立通   谢寿生   苗卓广   王立国   田虎森   来源： 全面建成小康社会与中国航空发展——2013首届中国航空科学技术大会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机　　离散滑模控制　　Kalman滤波　　模糊控制　　抖振  

描述： 在航空发动机中应用离散滑模控制(DSMC)时,由于其状态量受到严重干扰而测量不准,容易产生滑模控制抖振加剧的问题。针对这种情况,提出利用模糊控制器的优化能力,在线调整准滑模控制的边界层厚度,削弱系统抖振,提高鲁棒性;用衰减记忆Kalman滤波除去系统中的随机干扰,得到精准的发动机模型,为滑模控制提供更为准确的状态变量,将二者结合建立一种边界层可调的状态反馈离散滑模控制器,仿真结果表明该控制器能有效

基于Kalman滤波的航空发动机模糊边界层滑模控制

作者： 任立通   谢寿生   苗卓广   王立国   田虎森   来源： 2013年首届中国航空科学技术大会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机　　离散滑模控制　　Kalman滤波　　模糊控制　　抖振  

描述： 在航空发动机中应用离散滑模控制(DSMC)时，由于其状态量受到严重干扰而测量不准，容易产生滑模控制抖振加剧的问题。针对这种情况，提出利用模糊控制器的优化能力，在线调整准滑模控制的边界层厚度，削弱系统抖振，提高鲁棒性；用衰减记忆Kalman滤波除去系统中的随机干扰，得到精准的发动机模型，为滑模控制提供更为准确的状态变量，将二者结合建立一种边界层可调的状态反馈离散滑模控制器，仿真结果表明该控制器能有效消除抖振现象。

不确定航空发动机分布式控制系统自适应滑模控制

作者： 任立通   谢寿生   王磊   苗卓广   彭靖波   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   分布式控制系统   不确定性   自适应滑模控制   时延  

描述： 针对存在参数摄动、外部干扰的航空发动机不确定性分布式控制系统,在系统具有时变输入时延和干扰上界未知的情况下,设计了具有鲁棒性能的自适应滑模控制器。基于预测控制和矩阵奇异值理论,对初始的发动机离散分布式模型进行等效线性变换,得到不显含时延项的规范形系统模型,便于进行滑模面参数的求解;在给定的H_∞指标下,推导了滑模运动在非匹配不确定性作用下渐进稳定的充分条件,给出了线性矩阵不等式(LMI)形式的滑模面参数设计方法;最后,设计对干扰具有估计功能的自适应率,在此基础上提出自适应滑模控制器。仿真结果表明:所设计的控制器能够有效降低外部干扰对系统动态性能的影响,在所考虑的不确定性因素作用下,系统的滑模运动具有理想的H_∞性能。当外部干扰强度变化时,控制器的鲁棒性较好,状态收敛时间小于0.8s,且不存在抖振。

不确定航空发动机分布式控制系统自适应滑模控制

作者： 任立通   谢寿生   王磊   苗卓广   彭靖波   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊

描述： 不确定航空发动机分布式控制系统自适应滑模控制