航空活塞发动机的层次熵权性能评价方法

作者： 徐劲松     陈科中     刘保含   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 熵权法   层次分析法   BP神经网络   航空活塞发动机   GA   性能衰退  

描述： 针对航空活塞发动机多目标、多准则的性能评价问题，采用层次分析法和熵权法将其转化为单目标、多层次的评价，建立不同工况下的性能指标、权重分配和评价体系。用遗传算法BP(back propagation)神经网络（GA-BP）模型对其性能衰退状态进行计算判定，并结合实验与仿真，验证了该性能评价体系的正确性。以喷油孔异常导致发动机性能异常衰退为案例，从燃烧的角度探究其性能衰退出现的机理。结果表明：当发动机零部件出现异常时，层次熵权性能评价方法能较好地反映发动机当前的性能状态，可对其安全性做出准确判断；且GA-BP计算模型的平均绝对百分比误差比BP、RBF(radial basis function)、Elman模型分别减小了3.520 8%、0.702 7%、3.785 4%，具有较高的精确性。

航空弹药贮存环境温湿度远程智能监测仿真

作者： 李重阳   徐劲松   来源： 计算机仿真 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空   弹药贮存环境   温湿度   远程智能监测   数据分簇融合  

描述： 航空弹药在贮存环境中易受温度和湿度变化影响,会使弹药出现裂解、脱粘等,极大地影响了航空弹药爆破性能的有效发挥。现有温湿度监测方法主要以温湿度测量仪为主,通常存在测量误差较大、响应时间长等问题。针对以上问题,提出基于数据分簇融合的温湿度远程智能监测方法。采用疏失误差对采集的温湿度感知数据进行预处理;当簇头节点接收到融合数据后,利用自适应加权算法对融合结果进一步融合。对融合后的温湿度感知数据分别构建支持向量数据描述模型,以上述模型构造统计量并确定其控制限。依据测试样本对各类温湿度感知数据的局部离群概率选取合适的模型进行远程监控。实验结果表明,所提方法响应时间快,有效降低了冗余和可信度较低的温湿度数据对测量精度的影响,提高了航空弹药贮存环境温湿度远程智能监测信息化程度。

压燃式航空活塞发动机转矩复合预测控制

作者： 叶桐   黄国勇   徐劲松   来源： 电子测量技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： RBF神经网络   压燃式航空活塞发动机   转矩复合预测控制   模拟退火粒子群优化算法  

描述： 由于压燃式航空活塞发动机工作过程具有强非线性等特点，只采用模型预测控制(MPC)算法来实现压燃式航空活塞发动机的转矩控制，会导致基于状态空间模型的转矩预测精度不理想。采用径向基(RBF)神经网络结合MPC的发动机转矩复合预测控制能解决上述问题。首先，通过脉谱(MAP)控制方式获得发动机的运行数据，以此作为自行搭建的发动机联合仿真平台上的神经网络训练样本集。其次，在粒子群优化(PSO)算法中引入模拟退火(SA)机制，训练RBF神经网络转矩预测模型。最后，通过联合仿真不断修正控制算法，验证了SA+PSO算法在RBF神经网络上训练发动机转矩预测模型的优越性，还能有效改善PSO算法容易陷入局部最优的问题，并通过发动机台架实验验证了转矩复合预测控制的有效性。

不同海拔下压燃式航空活塞发动机的燃烧与排放特性

作者： 沈颖刚   聂珂   徐劲松   陈贵升   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 活塞发动机   航空发动机   试验台架   海拔高度   排放特性   燃烧特性  

描述： 研究压燃式航空活塞发动机在不同海拔高度下的燃烧与排放特性，将有利于进一步优化通航飞行器的动力推进系统。通过发动机大气压力模拟试验台架，在3个不同海拔高度（10,1000,1920m）进行

不同海拔下压燃式航空活塞发动机的燃烧与排放特性

作者： 沈颖刚   聂珂   徐劲松   陈贵升   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 活塞发动机   航空发动机   试验台架   海拔高度   排放特性   燃烧特性  

描述： 研究压燃式航空活塞发动机在不同海拔高度下的燃烧与排放特性，将有利于进一步优化通航飞行器的动力推进系统。通过发动机大气压力模拟试验台架，在3个不同海拔高度（10,1000,1920m）进行

基于模糊算法的航空活塞发动机多次喷射协调控制

作者： 姚江昕   徐劲松   黄国勇   吴建德   来源： 第33届中国过程控制会议论文集 年份： 2022 文献类型 ： 会议论文 关键词： Simulink与AMESim联合仿真   多次喷射协调   模糊控制   航空活塞发动机  

描述： 航空活塞发动机是一个复杂的非线性系统,且飞机的飞行工作环境复杂多变,因此在设计控制器时需要考虑诸多物理限制和不确定因素的影响。多次喷射协调控制研究一直是航空活塞发动机喷油过程中的一个关键环节,多次喷射技术主要针对喷油量、喷油持续时间、喷油提前角进行高度灵活和精确控制。因此,本文主要研究航空活塞发动机多次喷射在模糊控制中的应用。首先,根据航空活塞发动机控制系统的多次喷射协调性问题,系统分析了多次喷射的功能并充分考虑环境以及工况变化等因素,提出了针对预喷、主喷和后喷的多次喷射协调控制策略,采用三输入三输出的Mamdani模型算法设计了多次喷射协调控制器的模糊规则,以总喷油量、发动机转速、共轨压力作为输入变量,喷油次数、喷油脉宽、喷油提前角作为输出值,选取隶属度函数,通过模糊规则运算得出当前工况下的最佳喷射次数组合。其次,利用模糊自适应能够更好地优化发动机的燃烧性能,消除发动机工况变化对于转矩、转速以及功率的影响。在MATLAB/Simulink中搭建航空活塞发动机的模糊控制框架模型,并与AMESim仿真软件搭建的航空活塞发动机物理模型进行联合仿真验证,对比不同工况多次喷射组合下的燃烧和废气排放曲线是否符合排放法规。结果表明:模糊算法在航空活塞发动机多次喷射协调控制中具有高适应性和强鲁棒性的优势,且不需要大量精确的控制参数集,也能广泛运用在各种型号的发动机中。本文通过构建基于模糊算法的航空活塞发动机多次喷射协调控制模型,实现了不同工况下多次喷射组合模式,使得实时喷油量更加符合当前的发动机工况,燃烧充分,有效降低油耗和有害排放物。本方法为航空活塞发动机多次喷射协调控制提供了基于模糊系统的新方法,相比较传统状态控制字算法以及依靠MAP插图查询的方法在效率、适应性上均有较大的提高,极大地改善了航空活塞发动机多次喷射协调控制方面的研究。本文所获得的结果能够稳定运行,并实现了预喷、主喷和后喷喷射次数的灵活组合和有效自动调节控制。

基于模糊算法的航空活塞发动机多次喷射协调控制

作者： 姚江昕   徐劲松   黄国勇   吴建德   来源： 第33届中国过程控制会议论文集 年份： 2022 文献类型 ： 会议论文 关键词： Simulink与AMESim联合仿真   多次喷射协调   模糊控制   航空活塞发动机  

描述： 航空活塞发动机是一个复杂的非线性系统,且飞机的飞行工作环境复杂多变,因此在设计控制器时需要考虑诸多物理限制和不确定因素的影响。多次喷射协调控制研究一直是航空活塞发动机喷油过程中的一个关键环节,多次喷射技术主要针对喷油量、喷油持续时间、喷油提前角进行高度灵活和精确控制。因此,本文主要研究航空活塞发动机多次喷射在模糊控制中的应用。首先,根据航空活塞发动机控制系统的多次喷射协调性问题,系统分析了多次喷射的功能并充分考虑环境以及工况变化等因素,提出了针对预喷、主喷和后喷的多次喷射协调控制策略,采用三输入三输出的Mamdani模型算法设计了多次喷射协调控制器的模糊规则,以总喷油量、发动机转速、共轨压力作为输入变量,喷油次数、喷油脉宽、喷油提前角作为输出值,选取隶属度函数,通过模糊规则运算得出当前工况下的最佳喷射次数组合。其次,利用模糊自适应能够更好地优化发动机的燃烧性能,消除发动机工况变化对于转矩、转速以及功率的影响。在MATLAB/Simulink中搭建航空活塞发动机的模糊控制框架模型,并与AMESim仿真软件搭建的航空活塞发动机物理模型进行联合仿真验证,对比不同工况多次喷射组合下的燃烧和废气排放曲线是否符合排放法规。结果表明:模糊算法在航空活塞发动机多次喷射协调控制中具有高适应性和强鲁棒性的优势,且不需要大量精确的控制参数集,也能广泛运用在各种型号的发动机中。本文通过构建基于模糊算法的航空活塞发动机多次喷射协调控制模型,实现了不同工况下多次喷射组合模式,使得实时喷油量更加符合当前的发动机工况,燃烧充分,有效降低油耗和有害排放物。本方法为航空活塞发动机多次喷射协调控制提供了基于模糊系统的新方法,相比较传统状态控制字算法以及依靠MAP插图查询的方法在效率、适应性上均有较大的提高,极大地改善了航空活塞发动机多次喷射协调控制方面的研究。本文所获得的结果能够稳定运行,并实现了预喷、主喷和后喷喷射次数的灵活组合和有效自动调节控制。

航空活塞发动机失火时的缸压特性研究

作者： 王立佳   黄国勇   徐劲松   叶桐   姚江昕   蒯真一   来源： 农业装备与车辆工程 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： AMESim   缸压峰值   压燃式发动机   失火特征  

描述： 以一台四缸四冲程的压燃式航空活塞发动机为研究对象，研究了发动机失火时失火缸的缸压峰值变化。通过压燃式航空活塞发动机的燃烧系统的仿真研究，基于AMESim建立了航空活塞发动机模型，并通过实验台架采集到的数据对仿真模型进行验证。以失火时的缸压差值为失火特征，通过在模型中控制喷油脉宽，模拟喷油器故障。研究了在不同转速下，发动机的气缸失火对发动机气缸缸压的影响。结果表明，转速越快，失火特征越小。通过分析每个气缸的缸压变化，可以准确地判断出发动机是否失火和失火缸的位置。

航空活塞发动机失火时的缸压特性研究

作者： 王立佳   黄国勇   徐劲松   叶桐   姚江昕   蒯真一   来源： 农业装备与车辆工程 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： AMESim   缸压峰值   压燃式发动机   失火特征  

描述： 以一台四缸四冲程的压燃式航空活塞发动机为研究对象，研究了发动机失火时失火缸的缸压峰值变化。通过压燃式航空活塞发动机燃烧系统的仿真，基于AMESim建立了航空活塞发动机模型，并通过实验台架采集到的数据对仿真模型进行验证。以失火时的缸压差值为失火特征，通过在模型中控制喷油脉宽，模拟喷油器故障。研究了在不同转速下，发动机的气缸失火对发动机气缸缸压的影响。结果表明，转速越快，失火特征越小。通过分析每个气缸的缸压变化，可以准确地判断出发动机是否失火和失火缸的位置。