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- 航空发动机气动热力系统模型求解方法研究
- 作者： 伍谦 李秋红 单睿斌 来源： 计算机仿真 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机 拟牛顿法 松弛因子 非线性方程组
- 描述： 航空发动机气动热力系统模型通过求解部件之间共同工作方程组,来确定发动机相关状态参数。传统的共同工作方程组求解方法是采用定步长Newton迭代方法,每次迭代需要多次调用模型计算雅可比矩阵,为了保证模型的收敛性,通常步长设置比较保守,在一个仿真周期内需要进行多次的迭代计算进行方程组求解,导致航空发动机气动热力系统模型的实时性较差。提出了一种混合变步长Newton-逆Broyden方法求解共同工作方程组。为保证收敛性,在猜值初始偏差较大时采用小步长的Newton迭代法求解方程。为保证收敛速度,在猜值接近真实解的时候采用较大步长的逆Broyden递推法求解方程,并引入松弛因子提高迭代稳定性。应用上述方法求解F404/YJ101变循环发动机的气动热力系统模型,进行了发动机稳态和动态工作仿真。结果表明,混合Newton-逆Broyden方法在航空发动机气动热力系统模型计算中的收敛能力、实时性和计算精度有着明显的优越性。
- 航空发动机机载模型迭代计算优化方法研究
- 作者： 罗兴华 耿佳 李明 刘备 王磊 宋志平 来源： 系统仿真学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机部件级模型 拟牛顿法 平衡方程 实时性 自适应变步长因子
- 描述： 航空发动机是一个复杂、时变的多变量热力物理系统，其部件级模型的收敛精度与收敛速度对基于模型的发动机健康管理和容错控制等领域研究具有重要意义。现有的发动机部件级模型一般基于传统拟牛顿法进行各平衡方程的联立求解，较于传统牛顿-拉夫逊法(N-R法)收敛速度得到优化，但难以满足全包线范围内动态模型机载化应用的精度兼实时性要求。提出了一种自适应变步长因子拟牛顿法，可在保证模型计算精度的同时，最大程度地减少模型迭代次数，从而大幅提升模型计算速度，为模型的机载化应用创造条件。基于现役发动机计算平台MPC5554微控制器的仿真实验结果表明：相比于传统算法，所提算法具有更好的收敛性与实时性。