變循環(huán)發(fā)動機是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機械,區(qū)別于傳統(tǒng)航空發(fā)動機,其通過可調(diào)部件的變化改善發(fā)動機各部件之間以及發(fā)動機與進排氣系統(tǒng)之間的匹配,從而使得發(fā)動機能夠更好地兼顧不同飛行狀態(tài)下飛行器對動力系統(tǒng)的需求。變循環(huán)發(fā)動機可調(diào)參數(shù)多、耦合性強,傳統(tǒng)的控制規(guī)律難以充分挖掘發(fā)動機的潛在性能。本論文基于智能優(yōu)化算法開展變循環(huán)發(fā)動機典型工況下的性能優(yōu)化研究,在保證變循環(huán)發(fā)動機安全裕度的條件下,充分發(fā)掘發(fā)動機性能,使其達到巡航狀態(tài)下低油耗、機動狀態(tài)下快速響應(yīng)的目的。本論文的主要研究內(nèi)容包括:(1)提出基于灰狼優(yōu)化算法和粒子群算法的變循環(huán)發(fā)動機穩(wěn)態(tài)優(yōu)化方法。在油門桿角度給定并且發(fā)動機達到穩(wěn)態(tài)時,首先通過靈敏度分析,選取對優(yōu)化目標有顯著提升的可調(diào)部件優(yōu)化變量。進一步,分別通過灰狼優(yōu)化算法及粒子群算法對變循環(huán)發(fā)動機的可變輸入控制量進行尋優(yōu)搜索,使其在不超溫、不超轉(zhuǎn)、不喘振的情況下,穩(wěn)態(tài)輸出推力達到最大。仿真結(jié)果表明,在不同的典型工況下,發(fā)動機推力穩(wěn)態(tài)值平均較優(yōu)化前提升5%,所提算法可有效解決變循環(huán)發(fā)動機多變量優(yōu)化問題。(2)提出一種基于全局大規(guī)模優(yōu)化技術(shù)的變循環(huán)發(fā)動機過渡態(tài)優(yōu)化方法。在油門桿角度變化時,采...

【文章來源】： 大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【文章目錄】：
摘要
Abstract
常用英文對照表
1 緒論
    1.1 研究的目的和意義
    1.2 變循環(huán)發(fā)動機的研究與發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外變循環(huán)發(fā)動機的研究與發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)變循環(huán)發(fā)動機的研究與發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及安排
2 變循環(huán)發(fā)動機模型及性能優(yōu)化
    2.1 變循環(huán)發(fā)動機模型
    2.2 性能優(yōu)化問題分析
    2.3 本章小結(jié)
3 變循環(huán)發(fā)動機穩(wěn)態(tài)過程性能優(yōu)化
    3.1 穩(wěn)態(tài)優(yōu)化問題分析及優(yōu)化目標選取
    3.2 性能尋優(yōu)預(yù)處理
        3.2.1 罰函數(shù)選取
        3.2.2 歸一化處理
        3.2.3 靈敏度分析
    3.3 基于群智能搜索算法的穩(wěn)態(tài)優(yōu)化
        3.3.1 基于灰狼優(yōu)化算法的穩(wěn)態(tài)優(yōu)化
        3.3.2 基于粒子群優(yōu)化算法的穩(wěn)態(tài)優(yōu)化
    3.4 仿真結(jié)果與分析
        3.4.1 典型工況1:PLA=55,H=0,Ma=0,性能未退化
        3.4.2 典型工況2:PLA=55,H=0,Ma=0,性能退化
    3.5 本章小結(jié)
4 變循環(huán)發(fā)動機動態(tài)過程性能優(yōu)化
    4.1 過渡態(tài)優(yōu)化問題分析與轉(zhuǎn)化
    4.2 全局大規(guī)模優(yōu)化問題
    4.3 競爭粒子群算法
    4.4 基于競爭粒子群算法的過渡態(tài)優(yōu)化
        4.4.1 選取待優(yōu)化變量
        4.4.2 確定搜索上下限
        4.4.3 評價函數(shù)
        4.4.4 其他參數(shù)確定
        4.4.5 優(yōu)化結(jié)束條件
    4.5 仿真結(jié)果及分析
        4.5.1 典型工況1:PLA40至50 H=0,Ma=0,不開加力
        4.5.2 典型工況2:PLA40至80 H=0,Ma=0,開加力
        4.5.3 典型工況3:PLA40至120 H=0,Ma=0 完全推力
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于飛發(fā)一體化的自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動機參數(shù)優(yōu)化研究 [J]. 馬松,譚建國,王光豪,張志偉.  推進技術(shù). 2018(08)
[2]建模不確定性下變循環(huán)發(fā)動機自適應(yīng)控制器設(shè)計 [J]. 李嘉,李華聰,韓小寶,王淑紅.  推進技術(shù). 2018(04)
[3]基于射影算子的變循環(huán)發(fā)動機魯棒自適應(yīng)控制器設(shè)計 [J]. 李嘉,李華聰,韓小寶,王淑紅.  推進技術(shù). 2018(02)
[4]FLADE變循環(huán)發(fā)動機模態(tài)轉(zhuǎn)換過程特性分析 [J]. 張曉博,王占學(xué),周紅.  推進技術(shù). 2018(01)
[5]變循環(huán)發(fā)動機穩(wěn)態(tài)控制規(guī)律設(shè)計的新方法 [J]. 陳玉春,賈琳淵,任成,周超.  推進技術(shù). 2017(10)
[6]基于近似模型的變循環(huán)發(fā)動機穩(wěn)態(tài)性能分析及優(yōu)化 [J]. 韓佳,蘇桂英,張躍學(xué).  燃氣渦輪試驗與研究. 2017(03)
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[9]基于蜂群算法的變循環(huán)發(fā)動機最小耗油率優(yōu)化 [J]. 駱廣琦,李游,吳濤,胡砷纛,曾劍臣.  航空發(fā)動機. 2016(01)
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博士論文
[1]變循環(huán)發(fā)動機建模及性能尋優(yōu)控制技術(shù)研究[D]. 王元.南京航空航天大學(xué). 2015

碩士論文
[1]變循環(huán)發(fā)動機部件級建模技術(shù)研究[D]. 王韶昌.南京航空航天大學(xué). 2017
[2]變循環(huán)發(fā)動機變幾何部件機構(gòu)學(xué)設(shè)計方法與新機型研究[D]. 郭令.上海交通大學(xué). 2014
[3]變幾何渦輪葉柵氣動性能研究[D]. 尹升奇.哈爾濱工程大學(xué). 2009
[4]變循環(huán)發(fā)動機控制半物理仿真研究[D]. 趙敏靜.北方工業(yè)大學(xué). 2008
[5]變幾何發(fā)動機穩(wěn)態(tài)性能計算研究[D]. 林雪平.西北工業(yè)大學(xué). 2004



本文編號：3541254