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基于高压涡轮叶片寿命损耗的航空发动机功率控制

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航空动力学报 2013年第12期28卷 2836-2841页

作者：刘葆华黄金泉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航空动力控制系统研究所江苏无锡214000

提出了基于高压涡轮(HPT)叶片寿命损耗计算的功率控制策略.通过飞机和发动机模型在不同环境条件下进行飞行任务仿真,得到推力需求及HPT叶片温度等参数,采用逆向工程方法进行HPT叶片寿命损耗计算.结果表明:在满足推力需求的同时,采用降低... 详细信息

提出了基于高压涡轮(HPT)叶片寿命损耗计算的功率控制策略.通过飞机和发动机模型在不同环境条件下进行飞行任务仿真,得到推力需求及HPT叶片温度等参数,采用逆向工程方法进行HPT叶片寿命损耗计算.结果表明:在满足推力需求的同时,采用降低HPT叶片温度的控制策略能明显减少在不同环境条件下HPT叶片寿命损耗.通过不断调整发动机高压涡轮环境温度使之工作在推力需求基线附近,达到了有效延长发动机寿命的目的,验证了高压涡轮叶片寿命损耗计算方法简单可行.表明基于HPT叶片寿命损耗的发动机功率控制降低发动机寿命周期成本的有效性.

关键词：航空发动机控制系统高压涡轮叶片功率控制蠕变寿命周期成本

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航空发动机分布式控制系统结构分析

航空动力学报 2003年第5期18卷 698-704页

作者：黄金泉徐科南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

对近年来航空发动机分布式控制系统的研究作了简要分析。重点分析了航空发动机分布式控制系统的结构、功能和优点;比较了几种分布式数据总线和电源总线的优缺点,并指出了适用于航空发动机分布式控制系统的数据总线和电源总线选择;分析... 详细信息

对近年来航空发动机分布式控制系统的研究作了简要分析。重点分析了航空发动机分布式控制系统的结构、功能和优点;比较了几种分布式数据总线和电源总线的优缺点,并指出了适用于航空发动机分布式控制系统的数据总线和电源总线选择;分析了发动机运行环境对开发分布式控制系统的影响,并提出了可能的解决方案;指出了开展航空发动机分布式控制系统研究的重要性和未来的发展方向。

关键词：航空发动机分布式控制系统数据总线电源总线

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航空发动机多变量模糊PID控制

航空动力学报 2003年第4期18卷 538-541页

作者：董劲黄金泉南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

普通PID控制器以其简单、实用、易于实现,在经典控制中倍受青睐。但是,对于像航空发动机这样复杂的非线性系统,这种控制器的控制效果就不够理想了。模糊控制理论的建立为这种问题的解决奠定了基础。本文针对航空发动机难于建立精确数学... 详细信息

普通PID控制器以其简单、实用、易于实现,在经典控制中倍受青睐。但是,对于像航空发动机这样复杂的非线性系统,这种控制器的控制效果就不够理想了。模糊控制理论的建立为这种问题的解决奠定了基础。本文针对航空发动机难于建立精确数学模型的特点,提出了发动机模糊PID参数自适应控制方案,并且对某型航空发动机进行了全包线内的数字仿真。仿真结果表明发动机模糊PID控制不仅不依赖于精确的对象模型,而且具有满意的动、静态性能。

关键词：航空发动机多变量模糊PID控制控制器隶属函数

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航空发动机部件性能参数融合预测

航空学报 2009年第10期30卷 1795-1800页

作者：鲁峰黄金泉南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

为了改善目前单独采用基于模型和数据驱动的部件健康参数预测精度,提高数据驱动方法的故障诊断的泛化能力,提出一种自调整决策融合机制,对航空发动机部件性能蜕化在连续蜕化空间进行融合诊断。传感器测量值同时输入到机载自适应模型和... 详细信息

为了改善目前单独采用基于模型和数据驱动的部件健康参数预测精度,提高数据驱动方法的故障诊断的泛化能力,提出一种自调整决策融合机制,对航空发动机部件性能蜕化在连续蜕化空间进行融合诊断。传感器测量值同时输入到机载自适应模型和数据驱动的诊断模块中,分别利用卡尔曼滤波算法和自适应遗传算法优化的支持向量回归机(AGA-SVR)对主要部件性能进行预测,再利用自调整决策权重的量子粒子群寻优(QPSO)进行决策级融合诊断。以某型涡扇发动机为对象进行气路部件蜕化的仿真研究表明,与单独使用基于模型和数据驱动的诊断方法相比,采用决策融合机制有效地提高了部件故障诊断精度。

关键词：航空发动机故障诊断自适应模型数据驱动卡尔曼滤波自适应遗传算法支持向量回归机量子粒子群寻优

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基于离子电流的爆震波压力非线性模型

推进技术 2012年第2期33卷 322-326页

作者：潘慕绚黄金泉南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

为了实现爆震波压力的软测量,依据碳氢焰离子形成原理及爆震波高速传播的特点,在分析爆震波离子形成机理的基础上,根据爆震波离子电流与压力信号的相似性,提出基于离子电流的爆震波压力非线性模型建模思路。采用RBF网络建立爆震波非线... 详细信息

为了实现爆震波压力的软测量,依据碳氢焰离子形成原理及爆震波高速传播的特点,在分析爆震波离子形成机理的基础上,根据爆震波离子电流与压力信号的相似性,提出基于离子电流的爆震波压力非线性模型建模思路。采用RBF网络建立爆震波非线性模型,并给出网络结构、样本选取原则和预处理方法。开展了单次脉冲爆震试验,利用试验数据建立该压力非线性模型,并通过试验数据和模型输出的对比校核模型的有效性和准确性。

关键词：脉冲爆震发动机离子电流压力非线性模型爆震波 RBF神经网络

适用于全包线的航空发动机BP网络模型的动态辨识

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南京航空航天大学学报 2001年第4期33卷 334-337页

作者：徐亮黄金泉南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为克服传统的发动机动态模型辨识中存在的辨识精度低、辨识模型应用范围窄等不足 ,把对非线性系统具有高度逼近能力的神经网络应用于航空发动机动态特性的辨识 ,从而为发动机动态辨识开辟更为广阔的道路。采用均方差归一法的数据处理方... 详细信息

为克服传统的发动机动态模型辨识中存在的辨识精度低、辨识模型应用范围窄等不足 ,把对非线性系统具有高度逼近能力的神经网络应用于航空发动机动态特性的辨识 ,从而为发动机动态辨识开辟更为广阔的道路。采用均方差归一法的数据处理方法和 BP算法的改进算法——输入端动量 BP算法 ,以某型发动机在飞行包线内某一飞行条件下的数据作为学习样本 ,辨识了发动机的神经网络模型 ,在全包线范围内对该模型进行检验。结果表明 ,所得的发动机动态模型在全包线内都有很高的逼近精度。

关键词：神经网络航空发动机系统辨识全包线 BP算法网络模型动态辨识

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航空发动机电子控制系统的小型化SIP技术

航空动力学报 2013年第9期28卷 2140-2144页

作者：刘葆华黄金泉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航空动力控制系统研究所江苏无锡214000

针对电子装备小型化的需求,开展了对航空发动机电子控制系统的系统级封装(SIP)技术研究.以一个航空发动机电子控制系统设计为例,采用芯片堆叠结构,将多个裸芯片管脚用键合线引至电路衬底上的连接点,辅以印制板电路,构成完整的电路系统.... 详细信息

针对电子装备小型化的需求,开展了对航空发动机电子控制系统的系统级封装(SIP)技术研究.以一个航空发动机电子控制系统设计为例,采用芯片堆叠结构,将多个裸芯片管脚用键合线引至电路衬底上的连接点,辅以印制板电路,构成完整的电路系统.通过设计优化和信号完整性仿真分析来控制信号质量,试验验证了在保证电路板信号质量的情况下,采用SIP技术,面积缩小约80%,质量减少约70%.研究显示系统级封装技术是未来航空电子控制系统小型化、高可靠的发展方向之一.

关键词：航空发动机电子控制系统小型化系统级封装多芯片模块信号完整性仿真时序

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涡扇发动机故障诊断的快速原型设计

航空动力学报 2012年第2期27卷 431-437页

作者：鲁峰黄金泉孔祥天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航空动力控制系统研究所江苏无锡214063

提出一种基于发动机基线模型的面向气路故障诊断的快速原型设计方法.考虑到基于模型的发动机全包线范围的故障诊断方法需要有较高精度的模型,选择合适的换算参数对已有的相似变换参数进行修正,建立适用于全包线的发动机基线模型,设计基... 详细信息

提出一种基于发动机基线模型的面向气路故障诊断的快速原型设计方法.考虑到基于模型的发动机全包线范围的故障诊断方法需要有较高精度的模型,选择合适的换算参数对已有的相似变换参数进行修正,建立适用于全包线的发动机基线模型,设计基于加权最小二乘算法的故障诊断模型,并将其写入至CompactRIO构建了发动机故障诊断的快速原型.通过对某型涡扇发动机试验表明:该种故障诊断的快速原型设计方法是有效的.

关键词：涡扇发动机故障诊断快速原型加权最小二乘算法 CompactRIO

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基于灰色关联聚类的特征提取算法

系统工程理论与实践 2012年第4期32卷 872-876页

作者：鲁峰黄金泉南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

针对航空发动机气路部件故障样本特点,提出了一种基于灰色关联聚类的特征提取算法,论述了邓氏、相对变率和斜率三种灰色关联度分析方法,并以利用灰色关联度作为动态聚类欧氏距离的思想,构建灰色关联聚类特征提取模型.以某型涡扇发动机... 详细信息

针对航空发动机气路部件故障样本特点,提出了一种基于灰色关联聚类的特征提取算法,论述了邓氏、相对变率和斜率三种灰色关联度分析方法,并以利用灰色关联度作为动态聚类欧氏距离的思想,构建灰色关联聚类特征提取模型.以某型涡扇发动机常见气路部件故障为例,利用ESVR算法验证特征提取能满足故障诊断要求.仿真结果表明:该方法可以提取特征传感器.使核与约简更精确.

关键词：航空发动机气路部件故障特征提取灰色关联度聚类