基于粒子群優(yōu)化算法的航空發(fā)動機故障診斷與性能參數(shù)預(yù)測研究
發(fā)布時間:2021-03-08 03:38
航空發(fā)動機作為保障飛行安全運行的核心部件,由于其運行環(huán)境的不確定性、嚴苛性,本身系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜性,使得對航空發(fā)動機的故障診斷與預(yù)測成為一項復(fù)雜而又關(guān)鍵的任務(wù),不僅影響航空公司等運營團體的經(jīng)濟利益,更與人員生命財產(chǎn)安全直接相關(guān)。隨著現(xiàn)代傳感器技術(shù)、通信技術(shù)的快速發(fā)展,使得對航空發(fā)動機的狀態(tài)監(jiān)控和趨勢分析成為現(xiàn)實,基于智能算法的診斷與預(yù)測技術(shù)被廣泛采用,使航空發(fā)動機的維修保養(yǎng)思想得到根本改變。針對航發(fā)發(fā)動機故障診斷、預(yù)測、及數(shù)據(jù)處理等問題,本文提出基于粒子群優(yōu)化(Particle Swarm optimization,PSO)算法的診斷與預(yù)測方法,拓展PSO算法應(yīng)用范圍,利用粒度計算進行相似性數(shù)據(jù)壓縮,降低算法時間開銷。將優(yōu)化領(lǐng)域的PSO算法作為故障診斷與預(yù)測工具,對本文是一項挑戰(zhàn)。本文主要工作與創(chuàng)新點如下:(1)PSO算法作為經(jīng)典群體智能算法,在優(yōu)化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,但因容易陷入局部最優(yōu)區(qū)域而導(dǎo)致早熟收斂。實質(zhì)上,缺乏種群多樣性和有效交互模式,以及搜索過程的不平衡、更新策略的單一化,都是導(dǎo)致早熟收斂的原因。受人類學(xué)習(xí)行為的啟發(fā),圍繞導(dǎo)致早熟收斂的原因,對PSO算法進行有效改進,通過將粒...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
算法性能改進的主要研究方向
達到對特定問題的求解。法執(zhí)行過程當(dāng)中,種群當(dāng)中所有 nt位的粒子被定義為導(dǎo)師,余將被隨機賦予一個導(dǎo)師,并在導(dǎo)生,將在導(dǎo)師的幫助下進行私人學(xué)指導(dǎo)任務(wù)的同時,也承擔(dān)著對師的研究行為都是為了求解實際,因此,此種改進型算法也被稱的粒子將追隨前 nt個極值,而不者接近全局最優(yōu)區(qū)域的解的概率原理。1p2ptN nptN n 1pNp
學(xué)生粒子需重新隨機選擇導(dǎo)師粒子,如果 fisp ;同時,如果 1sfitk p 不弱于 gefit p ,則令gp 5:利用研究行為策略來更新導(dǎo)師粒子的知識。 e,則令t-ie tp p ;如果 1tfitk p 優(yōu)于 gefit p ,則 6:重復(fù)上述步步驟 2 至步驟 5,直到迭代終止條。迭代終止條件有不同的形式,而在本研究中,大迭代數(shù),即 k = kmax。ELPSO 算法性能改進分析 2-1 分析所示,對 PSO 算法而言,要想提高全局手對算法進行改進,而 MELPSO 算法通過對人類學(xué)習(xí)過程中的適應(yīng)性、交互性、動態(tài)性、多樣性能。因此,如圖 2-4 所示,根據(jù) MELPSO 算法采何從不同方面改進尋優(yōu)性能的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]選擇Pareto非劣解最優(yōu)方案的量化方法:性價比法[J]. 王諾,吳迪,黃祺,趙偉杰. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2018(03)
[2]嵌入模擬退火機制的免疫逃避的粒子群算法[J]. 劉微,孫榕彬,王洪瑞. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[3]航空發(fā)動機機械磨損的故障探析[J]. 戴沅均. 中國設(shè)備工程. 2017(24)
[4]航空發(fā)動機控制系統(tǒng)振動信號處理方法研究[J]. 殷彬彬,張星星. 測控技術(shù). 2017(10)
[5]基于試飛數(shù)據(jù)的航空發(fā)動機滑油系統(tǒng)模型建立及應(yīng)用[J]. 馬明明. 潤滑與密封. 2017(10)
[6]基于粒子群優(yōu)化的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類算法[J]. 董晴,宋威. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(09)
[7]基于融合EKF的航空發(fā)動機氣路性能健康預(yù)測[J]. 陶金偉,黃一桓,魯峰,黃金泉. 測控技術(shù). 2017(07)
[8]融入免疫思想的改進型粒子群優(yōu)化算法[J]. 張曉,范虹,張莉,黨小虎. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(03)
[9]航空發(fā)動機健康管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及其指標體系研究[J]. 蔡光耀,高晶,苗學(xué)問. 測控技術(shù). 2016(04)
[10]Aeroengine Fault Diagnosis Method Based on Optimized Supervised Kohonen Network[J]. 鄭波,李彥鋒,黃洪鐘. Journal of Donghua University(English Edition). 2015(06)
博士論文
[1]基于振動信號處理的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法研究[D]. 劉尚坤.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]民用航空發(fā)動機電氣系統(tǒng)故障診斷方法研究[D]. 張璐.天津大學(xué) 2016
[3]慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航自適應(yīng)容錯與精度性能增強關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鐘麗娜.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]基于非線性模型的渦噴發(fā)動機氣路故障診斷研究[D]. 陳煜.南京航空航天大學(xué) 2014
[5]基于智能學(xué)習(xí)模型的民航發(fā)動機健康狀態(tài)預(yù)測研究[D]. 雷達.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]飛機發(fā)動機故障診斷專家系統(tǒng)研究[D]. 劉平華.青島科技大學(xué) 2017
[2]基于EMD與SVM的航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷[D]. 栗祥.西安工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于狀態(tài)的民航發(fā)動機維修管理研究[D]. 姚晨榕.南京航空航天大學(xué) 2006
本文編號:3070343
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
算法性能改進的主要研究方向
達到對特定問題的求解。法執(zhí)行過程當(dāng)中,種群當(dāng)中所有 nt位的粒子被定義為導(dǎo)師,余將被隨機賦予一個導(dǎo)師,并在導(dǎo)生,將在導(dǎo)師的幫助下進行私人學(xué)指導(dǎo)任務(wù)的同時,也承擔(dān)著對師的研究行為都是為了求解實際,因此,此種改進型算法也被稱的粒子將追隨前 nt個極值,而不者接近全局最優(yōu)區(qū)域的解的概率原理。1p2ptN nptN n 1pNp
學(xué)生粒子需重新隨機選擇導(dǎo)師粒子,如果 fisp ;同時,如果 1sfitk p 不弱于 gefit p ,則令gp 5:利用研究行為策略來更新導(dǎo)師粒子的知識。 e,則令t-ie tp p ;如果 1tfitk p 優(yōu)于 gefit p ,則 6:重復(fù)上述步步驟 2 至步驟 5,直到迭代終止條。迭代終止條件有不同的形式,而在本研究中,大迭代數(shù),即 k = kmax。ELPSO 算法性能改進分析 2-1 分析所示,對 PSO 算法而言,要想提高全局手對算法進行改進,而 MELPSO 算法通過對人類學(xué)習(xí)過程中的適應(yīng)性、交互性、動態(tài)性、多樣性能。因此,如圖 2-4 所示,根據(jù) MELPSO 算法采何從不同方面改進尋優(yōu)性能的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]選擇Pareto非劣解最優(yōu)方案的量化方法:性價比法[J]. 王諾,吳迪,黃祺,趙偉杰. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2018(03)
[2]嵌入模擬退火機制的免疫逃避的粒子群算法[J]. 劉微,孫榕彬,王洪瑞. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[3]航空發(fā)動機機械磨損的故障探析[J]. 戴沅均. 中國設(shè)備工程. 2017(24)
[4]航空發(fā)動機控制系統(tǒng)振動信號處理方法研究[J]. 殷彬彬,張星星. 測控技術(shù). 2017(10)
[5]基于試飛數(shù)據(jù)的航空發(fā)動機滑油系統(tǒng)模型建立及應(yīng)用[J]. 馬明明. 潤滑與密封. 2017(10)
[6]基于粒子群優(yōu)化的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類算法[J]. 董晴,宋威. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(09)
[7]基于融合EKF的航空發(fā)動機氣路性能健康預(yù)測[J]. 陶金偉,黃一桓,魯峰,黃金泉. 測控技術(shù). 2017(07)
[8]融入免疫思想的改進型粒子群優(yōu)化算法[J]. 張曉,范虹,張莉,黨小虎. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(03)
[9]航空發(fā)動機健康管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及其指標體系研究[J]. 蔡光耀,高晶,苗學(xué)問. 測控技術(shù). 2016(04)
[10]Aeroengine Fault Diagnosis Method Based on Optimized Supervised Kohonen Network[J]. 鄭波,李彥鋒,黃洪鐘. Journal of Donghua University(English Edition). 2015(06)
博士論文
[1]基于振動信號處理的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法研究[D]. 劉尚坤.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]民用航空發(fā)動機電氣系統(tǒng)故障診斷方法研究[D]. 張璐.天津大學(xué) 2016
[3]慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航自適應(yīng)容錯與精度性能增強關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鐘麗娜.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]基于非線性模型的渦噴發(fā)動機氣路故障診斷研究[D]. 陳煜.南京航空航天大學(xué) 2014
[5]基于智能學(xué)習(xí)模型的民航發(fā)動機健康狀態(tài)預(yù)測研究[D]. 雷達.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]飛機發(fā)動機故障診斷專家系統(tǒng)研究[D]. 劉平華.青島科技大學(xué) 2017
[2]基于EMD與SVM的航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷[D]. 栗祥.西安工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于狀態(tài)的民航發(fā)動機維修管理研究[D]. 姚晨榕.南京航空航天大學(xué) 2006
本文編號:3070343
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