面向不同任务类型耦合的航空发动机过渡态控制算法研究

作者： 韩郑弘     薛焱洁     姜博     刘帅     王伟     白杰.   来源： 第七届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十三届技术交流会论文集（第四册） 年份： 2023 文献类型 ： 会议论文 关键词： 性能指标函数   权重函数   变权重   NOx   任务类型   附加任务   权重系数   控制算法   发动机模型  

描述： 本文面向航空发动机过渡态控制中的多任务耦合情况,定义了一类除传统的推力响应任务、安全性任务外的附加任务,以实现一类可被合适的燃油流量输入所改善的发动机性能指标的优化,并依据附加任务对推力响应速度的促进作用或抑制作用将附加任务分为对推力响应任务具有积极影响的正向附加任务和消极影响的反向附加任务两类,同时设计附加任务类别判断方法。随后,针对难以与推力响应任务相兼顾的一类反向附加任务,本文提出了一种变权重状态相关黎卡提方程(state-dependent Riccati equation, SDRE)控制算法,建立含耦合状态变量权重系数的变权重性能指标指标函数以根据航空发动机过渡态中的状态变量实时调整控制算法参数,设计了一种基于遗传算法的参数寻优方法,该方法通过将所要求的控制系统调节时间作为惩罚项置于适应度函数中,得到可以表征状态变量和权重系数间映射关系的变权重函数的系数,从而得到优化后的变权重函数。通过对改变不同状态变量下权重系数所构成的性能指标函数进行求解,即可得到所需的过渡态控制率,以实现在不影响系统推力响应时间的情况下完成附加任务。以热力型NOx低排放控制为例对AGTF30型号发动机进行仿真,在某工况下,所提出的控制算法可以在不影响推力响应时间的情况下降低0.66%的NOx排放。

面向不同任务类型耦合的航空发动机过渡态控制算法研究

作者： 韩郑弘     薛焱洁     姜博     刘帅     王伟     白杰.   来源： 第七届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十三届技术交流会论文集（第四册） 年份： 2023 文献类型 ： 会议论文 关键词： 性能指标函数   权重函数   变权重   NOx   任务类型   附加任务   权重系数   控制算法   发动机模型  

描述： 本文面向航空发动机过渡态控制中的多任务耦合情况,定义了一类除传统的推力响应任务、安全性任务外的附加任务,以实现一类可被合适的燃油流量输入所改善的发动机性能指标的优化,并依据附加任务对推力响应速度的促进作用或抑制作用将附加任务分为对推力响应任务具有积极影响的正向附加任务和消极影响的反向附加任务两类,同时设计附加任务类别判断方法。随后,针对难以与推力响应任务相兼顾的一类反向附加任务,本文提出了一种变权重状态相关黎卡提方程(state-dependent Riccati equation, SDRE)控制算法,建立含耦合状态变量权重系数的变权重性能指标指标函数以根据航空发动机过渡态中的状态变量实时调整控制算法参数,设计了一种基于遗传算法的参数寻优方法,该方法通过将所要求的控制系统调节时间作为惩罚项置于适应度函数中,得到可以表征状态变量和权重系数间映射关系的变权重函数的系数,从而得到优化后的变权重函数。通过对改变不同状态变量下权重系数所构成的性能指标函数进行求解,即可得到所需的过渡态控制率,以实现在不影响系统推力响应时间的情况下完成附加任务。以热力型NOx低排放控制为例对AGTF30型号发动机进行仿真,在某工况下,所提出的控制算法可以在不影响推力响应时间的情况下降低0.66%的NOx排放。

具有动态和输入不确定性的航空发动机自抗扰控制

作者： 王伟   赵哲   来源： 航空科学技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   麻雀搜索算法   加速控制   自抗扰控制   动态和输入不确定性  

描述： 加速过程中，动态和输入不确定性会给航空发动机控制系统造成不同程度的性能冲击。为改善控制系统性能，本文利用自抗扰控制方法补偿动态和输入不确定性造成的不良影响，采用麻雀搜索算法整定自抗扰控制器参数，以某型涡扇发动机为研究对象，基于Matlab/Simulink开展仿真分析。仿真结果表明，自抗扰控制器可以较好地抑制系统中的动态和输入不确定性造成的不良影响，能够实现对高压转子转速的准确快速跟踪，无稳态误差，超调量不超过0.07%，动态调节时间为2.5s，燃油流量变化较平滑，几乎无大幅值振荡。

沈阳航空航天大学中国画作品选登

作者： 王伟   应之伦   来源： 科技进步与对策 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 中国画作品   沈阳航空航天大学  

描述： ~~

具有动态和输入不确定性的航空发动机自抗扰控制

作者： 王伟   赵哲   来源： 航空科学技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   麻雀搜索算法   加速控制   自抗扰控制   动态和输入不确定性  

描述： 加速过程中，动态和输入不确定性会给航空发动机控制系统造成不同程度的性能冲击。为改善控制系统性能，本文利用自抗扰控制方法补偿动态和输入不确定性造成的不良影响，采用麻雀搜索算法整定自抗扰控制器参数，以某型涡扇发动机为研究对象，基于Matlab/Simulink开展仿真分析。仿真结果表明，自抗扰控制器可以较好地抑制系统中的动态和输入不确定性造成的不良影响，能够实现对高压转子转速的准确快速跟踪，无稳态误差，超调量不超过0.07%，动态调节时间为2.5s，燃油流量变化较平滑，几乎无大幅值振荡。

沈阳航空航天大学中国画作品选登

作者： 王伟   应之伦   来源： 科技进步与对策 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 中国画作品   沈阳航空航天大学  

描述： ~~

基于上限法的航空导管接头旋压连接理论解析及验证

作者： 张双杰   王涓僖   刘伟光   王伟   肖军雷   杨宝林   毛浩恩   来源： 塑性工程学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 旋压连接   航空导管接头   上限法   理论解析   产品性能  

描述： 功率模型，进而得到了消耗总功率模型。根据功率平衡，建立了单位接触压力和三向分解旋压力模型。以Φ12 mm钛合金航空导管接头为例，通过理论计算确定了消耗总功率、单位接触压力以及轴向、径向和切向的旋压力

航空锂电池极耳焊缝微缺陷检测系统研究

作者： 王伟   黄平   周家宁   罗旭   白石   孔维签   来源： 无损探伤 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 利兹线   磁涡流   梯度差分线圈   极耳焊缝   微缺陷  

描述： 针对航空锂电池极耳焊缝表面及深层微缺陷的有效识别问题，提出了一种基于大电流宽区域均匀涡流场与高灵敏度梯度差分线圈相结合的磁涡流检测方法。文中系统阐述了梯度差分线圈的高灵敏度检测机制及其影响因素，并基于利兹线绕制激励线圈在电极板表面整体施加均匀涡流励磁场，利用梯度差分线圈阵列拾取感应涡流信号，并建立了极耳焊缝微缺陷检测系统。研究结果表明，运用磁涡流检测技术，可通过对比分析极耳焊缝涡流场与正常区域差异性，以精准获取极耳焊缝微缺陷大小及其所处位置等特征参数，从而进一步完善检测图像重建功能。该方法对保障航空锂电池安全稳定运行具有重大的工程价值。

基于上限法的航空导管接头旋压连接理论解析及验证

作者： 张双杰   王涓僖   刘伟光   王伟   肖军雷   杨宝林   毛浩恩   来源： 塑性工程学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 旋压连接   航空导管接头   上限法   理论解析   产品性能  

描述： 功率模型，进而得到了消耗总功率模型。根据功率平衡，建立了单位接触压力和三向分解旋压力模型。以Φ12 mm钛合金航空导管接头为例，通过理论计算确定了消耗总功率、单位接触压力以及轴向、径向和切向的旋压力

航空锂电池极耳焊缝微缺陷检测系统研究

作者： 王伟   黄平   周家宁   罗旭   白石   孔维签   来源： 无损探伤 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 利兹线   磁涡流   梯度差分线圈   极耳焊缝   微缺陷  

描述： 针对航空锂电池极耳焊缝表面及深层微缺陷的有效识别问题，提出了一种基于大电流宽区域均匀涡流场与高灵敏度梯度差分线圈相结合的磁涡流检测方法。文中系统阐述了梯度差分线圈的高灵敏度检测机制及其影响因素，并基于利兹线绕制激励线圈在电极板表面整体施加均匀涡流励磁场，利用梯度差分线圈阵列拾取感应涡流信号，并建立了极耳焊缝微缺陷检测系统。研究结果表明，运用磁涡流检测技术，可通过对比分析极耳焊缝涡流场与正常区域差异性，以精准获取极耳焊缝微缺陷大小及其所处位置等特征参数，从而进一步完善检测图像重建功能。该方法对保障航空锂电池安全稳定运行具有重大的工程价值。