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超音速进气道建模方法研究

航空动力学报 2004年第4期19卷 466-471页

作者：时瑞军卢贤锋樊思齐西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

对某可调混压进气道在不同攻角、不同马赫数、不同斜板角度下进行了大量的数值计算。给出了设计状态下进气道内外流场特征;分析了攻角变化对进气道流场的影响;以数值仿真结果为基础,利用B样条理论建立了反映攻角、马赫数及可调斜板角度... 详细信息

对某可调混压进气道在不同攻角、不同马赫数、不同斜板角度下进行了大量的数值计算。给出了设计状态下进气道内外流场特征;分析了攻角变化对进气道流场的影响;以数值仿真结果为基础,利用B样条理论建立了反映攻角、马赫数及可调斜板角度变化的超声速进气道数学模型。根据此数学模型,分析了攻角和进口气流马赫数对进气道性能的影响,同时给出了斜板对进气道性能的影响。

关键词：航空、航天推进系统进气道数值仿真数学模型 B样条

加力式双转子混合排气涡扇发动机全状态数学建模技术

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航空动力学报 2013年第10期28卷 2384-2390页

作者：时瑞军周剑波张秋贵皮星樊思齐中国航空工业集团公司中国航空动力机械研究所湖南株洲412002 西北工业大学动力与能源学院西安710072

根据部件法建立了加力式双转子混合排气涡扇发动机全包线稳态数学模型.基于该模型,利用容积动力学原理,建立了起动数学模型.将该原理扩展到慢车状态以上,建立了包括起动、加减速、开关加力、停车等完整过程的全状态动态数学模型.以此为... 详细信息

根据部件法建立了加力式双转子混合排气涡扇发动机全包线稳态数学模型.基于该模型,利用容积动力学原理,建立了起动数学模型.将该原理扩展到慢车状态以上,建立了包括起动、加减速、开关加力、停车等完整过程的全状态动态数学模型.以此为基础,给出了加力式双转子混合排气涡扇发动机在飞行包线内的高度特性.根据加力式双转子混合排气涡扇发动机原理,设计了简单的起动调节规律、加减速调节规律、加力调节规律及停车调节规律;计算了海平面标准大气条件下的从起动、加减速、开关加力、停车的完整动态过程.理论分析与仿真结果表明:该建模方法能够正确完成加力式双转子混合排气涡扇发动机的全包线的稳态计算和全状态动态计算,准确反映了该发动机在整个飞行包线内的全部工作过程.

关键词：加力燃烧室涡扇发动机全状态混合排气调节规律

自由飞行下考虑CNS及防撞系统的碰撞风险研究

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自由飞行下考虑CNS及防撞系统的碰撞风险研究

作者：时瑞军中国民航大学

学位级别：硕士

本文主要研究了自由飞行下碰撞风险评估问题。自由飞行是为减少空域拥挤,增加空域容量而设计的飞行模式,在航行技术不断进步的今天,自由飞行的飞行模式及其安全评估问题值得深入的研究。为确保航空器在自由飞行空域中安全飞行,需要建立... 详细信息

本文主要研究了自由飞行下碰撞风险评估问题。自由飞行是为减少空域拥挤,增加空域容量而设计的飞行模式,在航行技术不断进步的今天,自由飞行的飞行模式及其安全评估问题值得深入的研究。为确保航空器在自由飞行空域中安全飞行,需要建立碰撞风险计算模型,评估其碰撞风险。首先,研究通信、导航、监视系统及防撞系统等影响自由飞行下碰撞风险的主要因素,介绍其工作原理及主要技术参数。其次,综合影响碰撞风险主要因素研究自由飞行下航空器定位误差的模拟并将其应用到碰撞风险模型的建立中。主要做了三个方面的工作,第一,在以往自由飞行碰撞风险评估研究文献中,强调碰撞风险计算模型的建立,对于航空器定位误差的分析通常采用简单的方法处理,比如按时间不断累积的分布方式和与时间无关的随机分布方式,本文在综合两种模拟方式基础上提出新的航空器定位误差模拟方法更加符合现实情况。第二,在准确模拟航空器定位误差的同时,将其运用到碰撞风险模型的建立中,分别运用改进Event模型和基于冲突解脱的碰撞风险模型,综合影响碰撞风险的各因素,给出碰撞风险计算模型。第三,在计算碰撞风险模型的过程中,针对航空器冲突解脱过程模型的相关参数的估计方法进行改进,这样的改进更适合航空器相撞等小数量级概率事件,克服了蒙特卡洛方法在这一问题上的所需样本大,抽样效率低的缺点。最后,通过模型计算结果确定自由飞行下保证安全飞行的最小安全间距。与以往自由飞行下碰撞风险评估结果进行对比,说明所建模型计算结果的适用性与准确性。

关键词：自由飞行碰撞风险定位误差改进Event模型防撞系统模拟仿真

基于遗传算法的涡扇发动机多变量加速寻优控制

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推进技术 2003年第4期24卷 357-360页

作者：时瑞军樊思齐西北工业大学航空动力与热力工程系陕西西安710072

研究了变几何涡扇发动机不等式约束下的遗传算法最优加速控制规律,在全飞行包线内进行了仿真计算。通过分析多变量变几何涡扇发动机加速过程的特点和性能要求,用离散化加速模型结合遗传算法,使得加速过程最优。仿真计算表明该控制律可... 详细信息

研究了变几何涡扇发动机不等式约束下的遗传算法最优加速控制规律,在全飞行包线内进行了仿真计算。通过分析多变量变几何涡扇发动机加速过程的特点和性能要求,用离散化加速模型结合遗传算法,使得加速过程最优。仿真计算表明该控制律可以保证变几何涡扇发动机在全飞行包线内稳定工作,且加速时间最短。

关键词：涡轮风扇发动机变几何形状结构遗传算法加速寻优控制

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进口导叶可调的涡轴发动机性能寻优控制模式

航空动力学报 2011年第10期26卷 2371-2375页

作者：周剑波时瑞军张秋贵樊思齐孙健国南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 中国航空工业集团公司中国航空动力机械研究所湖南株洲412002 西北工业大学动力与能源学院西安710072

根据变比热容原理建立了进口导叶可调的涡轴发动机部件级全包线数学模型;仿真研究了涡轴发动机的最大功率、最低油耗、最低涡轮前温度控制模式.仿真结果表明:建立的涡轴发动机数学模型具有较高的准确度;采用最大功率控制模式在整个包线... 详细信息

根据变比热容原理建立了进口导叶可调的涡轴发动机部件级全包线数学模型;仿真研究了涡轴发动机的最大功率、最低油耗、最低涡轮前温度控制模式.仿真结果表明:建立的涡轴发动机数学模型具有较高的准确度;采用最大功率控制模式在整个包线范围内显著提高了涡轴发动机的功率;采用最低油耗控制模式保证功率基本不变,而耗油率明显降低;采用最低涡轮前温度控制模式,能够保证功率基本不变,动力涡轮前温度显著降低.

关键词：涡轴发动机进口导叶数学模型性能寻优控制数值仿真

自由飞行下改进的Event碰撞风险计算模型

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中国安全科学学报 2015年第7期25卷 35-40页

作者：张兆宁时瑞军中国民航大学空中交通管理学院

为确保航空器在自由飞行空域中安全飞行,需要建立自由飞行下的碰撞风险计算模型,评估其碰撞风险。借鉴非自由飞行下的Event碰撞风险评估模型构想,根据自由飞行的特点,将碰撞模版由长方体改为球体。在自由飞行环境下,碰撞风险由航空器航... 详细信息

为确保航空器在自由飞行空域中安全飞行,需要建立自由飞行下的碰撞风险计算模型,评估其碰撞风险。借鉴非自由飞行下的Event碰撞风险评估模型构想,根据自由飞行的特点,将碰撞模版由长方体改为球体。在自由飞行环境下,碰撞风险由航空器航向关系及航空器间距共同确定,并考虑通信、导航、监视(CNS)技术因素对航空器定位误差的影响;分析航向解脱和高度解脱2种冲突解脱方式,建立碰撞风险模型;利用Matlab对模型进行求解,最后依据碰撞风险计算结果确定最小安全间距。算例结果表明,目标安全水平(TSL)为1.5×10^(-8)(次/飞行小时)时,航空器间最小安全间距为10 096 m,与实际相符。

关键词：自由飞行目标安全水平(TSL) 冲突解脱碰撞风险最小安全间距 Event模型

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涡扇发动机超声速进气道实时数学模型

推进技术 2006年第3期27卷 266-269页

作者：时瑞军樊思齐朱玉斌任新宇西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

利用流场计算结果建立了反映飞行马赫数、攻角、斜板角度和风扇进口静压影响的超声速进气道多维实时数学模型。综合该进气道模型、某型涡扇发动机实时数学模型和实时喷管模型,建立了实时的推进系统数学模型。利用此模型研究了飞行马赫... 详细信息

利用流场计算结果建立了反映飞行马赫数、攻角、斜板角度和风扇进口静压影响的超声速进气道多维实时数学模型。综合该进气道模型、某型涡扇发动机实时数学模型和实时喷管模型,建立了实时的推进系统数学模型。利用此模型研究了飞行马赫数、攻角、斜板角度和出口反压对涡扇发动机工作参数的影响。结果表明,该模型准确度高,实时性好,可完成推进系统的动静态过程仿真计算;并可用于进气道与发动机的匹配以及超声速进气道控制研究。

关键词：涡轮风扇发动机超声速进气道推进系统实时数学模型

基于广义既约梯度法的航空发动机性能寻优控制

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推进技术 2006年第6期27卷 536-541页

作者：任新宇樊思齐朱玉斌时瑞军西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

提出了一种基于航空发动机约束物理意义的寻优方法,并将其应用于性能寻优控制之中。该方法根据航空发动机约束的物理特性完全已知的特点,利用起作用集法和既约梯度法将发动机非线性约束寻优问题转化为低维的无约束寻优问题,提高了计算... 详细信息

提出了一种基于航空发动机约束物理意义的寻优方法,并将其应用于性能寻优控制之中。该方法根据航空发动机约束的物理特性完全已知的特点,利用起作用集法和既约梯度法将发动机非线性约束寻优问题转化为低维的无约束寻优问题,提高了计算速度。应用该方法对全包线内的工作点,对最大推力、最低油耗、最低涡轮进口温度和加力最大推力等模式进行了寻优,给出了寻优结果。

关键词：性能寻优控制起作用集法广义既约梯度法航空发动机

基于DRNN网络的航空发动机多变量解耦控制

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推进技术 2006年第2期27卷 150-153页

作者：朱玉斌樊思齐任新宇时瑞军西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

通过分析对角递归神经网络(DRNN)及带动量项的梯度学习方法(GDM),针对某型涡扇发动机的性能控制,研究了基于对角递归神经网络的多变量自学习解耦控制算法及其在航空发动机控制中的应用。阐明了该方法的结构和原理。并在设计点处进行了... 详细信息

通过分析对角递归神经网络(DRNN)及带动量项的梯度学习方法(GDM),针对某型涡扇发动机的性能控制,研究了基于对角递归神经网络的多变量自学习解耦控制算法及其在航空发动机控制中的应用。阐明了该方法的结构和原理。并在设计点处进行了发动机多变量解耦控制系统设计。在偏离设计点时,大量的仿真结果表明,系统具有较好解耦和自适应能力。

关键词：航空发动机对角递归神经网络^+ 多变量控制解耦^+