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流体机械 2022年第5期50卷 76-84页

作者：李伟王强张海磊任洋何嘉伟门日秀中北大学能源与动力工程学院太原030051 中国北方发动机研究所天津300400

针对涡轮增压器止推轴承在工况变化过程中易损坏的特点,为提高止推轴承的适应性和可靠性,以某型涡轮增压器为研究对象,建立增压器压气机与涡轮的三维模型,通过ICEM划分网格,采用CFX对压气机、涡轮流场进行数值仿真,分析涡轮增压器切换... 详细信息

针对涡轮增压器止推轴承在工况变化过程中易损坏的特点,为提高止推轴承的适应性和可靠性,以某型涡轮增压器为研究对象,建立增压器压气机与涡轮的三维模型,通过ICEM划分网格,采用CFX对压气机、涡轮流场进行数值仿真,分析涡轮增压器切换过程中轴向力的形成及其变化规律。计算结果表明:各部分轴向力在切换时刻变化最大,轴向力合力主要来源于压端,且合力方向均指向压端;压端在整个切换过程中的流动发展较为顺畅,仅在叶顶出口处产生尾迹涡流;涡端在叶根和叶片中径处均存在涡流,且在叶顶位置存在流动分离现象;不论是压端还是涡端,其轮背压力分布均存在周向不均性,且压力梯度由外向内不断减小。

关键词：涡轮增压器轴向力切换时刻数值模拟

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传感器失效对航空发动机限制保护的影响分析

传感器失效对航空发动机限制保护的影响分析

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作者：朱日兴中国民航大学

学位级别：硕士

“民机发展、适航先行”,为了我国大飞机的发展,局方对发动机控制系统的安全性提出了一系列要求。传感器作为控制系统不可或缺的硬件分系统,它通过感知并传递信息来实现闭环控制功能。然而,航空发动机运行环境恶劣,传感器失效是不可避... 详细信息

“民机发展、适航先行”,为了我国大飞机的发展,局方对发动机控制系统的安全性提出了一系列要求。传感器作为控制系统不可或缺的硬件分系统,它通过感知并传递信息来实现闭环控制功能。然而,航空发动机运行环境恶劣,传感器失效是不可避免的。此外,发动机控制系统需要保证关键变量(如风扇转速或涡轮温度)能够维持限制。目前,国内外对限制保护的研究都是在传感器处于正常的条件下进行。本文从传感器失效角度,以发动机限制保护为对象开展了一系列研究,主要研究内容如下:(1)探究了稳态、无限制保护下转速传感器失效对发动机转速控制系统的影响。首先对传感器失效模式进行了研究,发现传感器可能在偏置、漂移、冲击、周期性干扰、开路及短路上发生失效,并以电流的形式表征出各类故障。其次针对无限制保护的转速控制系统,在传感器失效下进行研究,从风扇转速响应、偏差信号、传感器输出信号、输出燃油流量等方面分别对系统进行失效影响分析和故障仿真研究。结果表明,冲击故障对系统影响最小,开路故障影响最大,故障影响程度从小到大排序为:冲击、偏置、漂移、短路、周期性干扰、开路。(2)基于稳态的转速控制系统,探究了转速传感器失效对转速限制保护的影响。通过设计转速限制保护装置和设定限制参数,嵌入到转速控制系统中,研究了传感器失效下设定点发生严重偏离的问题,并与在无限制保护的转速控制系统做了对比分析。结果表明,拥有限制保护的系统,其故障影响程度显著降低,系统具备一定的故障容忍力。(3)基于过渡态的涡轮温度控制系统,探究了温度限制保护下温度传感器失效对系统的影响。由于过渡态下控制系统常常不稳定,尤其是会产生超调过大问题。为此,设计增加了温度限制保护装置和设定限制参数进行仿真分析。结果表明,限制保护可有效减小超调过大现象,进行了来回两次切换,实现了控制系统的平滑控制。同时,改变传感器失效程度与限制参数,发现对系统中限制保护的切换时刻具有超前或滞后的影响。本文从传感器失效的角度,探究传感器失效对航空发动机限制保护的影响,尤其在传感器失效和设定限制的不同,发现了控制系统的切换时刻将会出现超前或滞后现象,丰富了航空发动机限制保护相关的研究内容,也为适航审定提供一定技术支持,具有一定的创新性。

关键词：传感器失效航空发动机限制保护影响分析切换时刻

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一类线性切换系统状态估计方法的研究

一类线性切换系统状态估计方法的研究

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作者：王姣南京理工大学

学位级别：硕士

切换系统作为一类重要的混杂系统,吸引了越来越多的关注。目前,切换系统的状态观测与估计问题是研究该类系统的一个重要方向,一方面由于科技水平及经济制约等原因,系统输出量的维数总小于系统的状态量,导致系统的测量信息不完整;另一方... 详细信息

切换系统作为一类重要的混杂系统,吸引了越来越多的关注。目前,切换系统的状态观测与估计问题是研究该类系统的一个重要方向,一方面由于科技水平及经济制约等原因,系统输出量的维数总小于系统的状态量,导致系统的测量信息不完整;另一方面实际系统控制方法的设计、建模辨识等都需要对系统未知的状态量进行估计,因此本论文将着重研究一类线性切换系统的状态估计问题,主要内容如下：针对切换时刻及每一时刻激活的子系统未知,且子系统间的状态矩阵差为满秩情况的切换系统,采用ALIEN代数逼近法,研究并改进了含有两个子系统的自治型切换系统的状态估计法,提高了状态估计的精度,降低了运算的复杂度。首先,针对未知的切换时刻,采用含有冲击函数的模型,利用光滑函数和卷积消除初值与微分对系统的影响,得到切换时刻的代数表达式;接着在此基础上,推导出该时刻激活的子系统,利用现有方法对其进行状态估计;最后,通过数值算例,编写Matlab模拟仿真程序验证该方法的有效性和精确性。在含有两个子系统的切换系统状态估计法的基础上,推导含有多个子系统的切换系统所需的估计器数目,并研究设计了相应的状态估计法。首先,采用ALIEN方法在多个估计器并行工作下,得到仅含已知或可测量信号的切换时刻的表达式;在此基础上,设计含有多个子系统的切换系统的状态估计法;最后,通过数值算例,运用Matlab仿真验证了该方法具有速度快,成本低,精度高的优点。针对子系统间状态矩阵差为不满秩,且子系统动态性能未知的情况,为该类切换系统设计了相应的代数状态估计法。基于ALIEN方法及相关的数学工具,推导了状态矩阵差不满秩的切换系统切换时刻代数表达式,根据已估计的子系统动态性能对系统状态进行估计。通过数值算例,基于Matlab仿真验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：切换系统代数逼近切换时刻状态估计

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两阶段SARX系统的辨识策略研究

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青岛大学学报（工程技术版） 2016年第4期31卷 23-28,32页

作者：熊杰中国西南电子技术研究所四川成都610036

针对带外源输入的自回归切换系统辨识问题,本文根据递推最小二乘与卡尔曼滤波之间的联系,构造了一个时间序列统计量来检测SARX系统切换时刻,并由此提出两阶段辨识策略,从而将SARX系统辨识问题转化为线性系统辨识问题,并给出了详细的设... 详细信息

针对带外源输入的自回归切换系统辨识问题,本文根据递推最小二乘与卡尔曼滤波之间的联系,构造了一个时间序列统计量来检测SARX系统切换时刻,并由此提出两阶段辨识策略,从而将SARX系统辨识问题转化为线性系统辨识问题,并给出了详细的设计算法流程,为了验证本文所提切换时刻检测算法的性能,给出了仿真算例。仿真结果表明,本文所提出的自回归切换系统两阶段辨识策略的辨识精度优于文献[2]所提算法,而切换时刻检测算法能很好的估计出切换时刻,使数据聚类效果优于文献[2]所提的聚类法,因此最终的辨识性能也优于文献[2]所提算法,说明该策略有效并且优于现有SARX系统辨识算法。该研究为混杂系统的辨识问题提供了理论参考。

关键词：混杂系统辨识卡尔曼滤波递推最小二乘估计切换时刻

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基于运动状态的切换时刻决策算法

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电信快报（网络与通信） 2015年第5期 12-16页

作者：金彦亮邓伟方昌立邹怡人姚彬张晓帅谢秋云上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室上海市200072

3G网络和无线局域网融合是下一代移动通信的发展趋势。在两种异构网络之间实现智能切换是解决融合网络的关键技术。针对现有判决时刻决策算法中的不足,文章提出一种基于运动状态的切换时刻决策算法,该算法对稳定期进行了优化,根据移动... 详细信息

3G网络和无线局域网融合是下一代移动通信的发展趋势。在两种异构网络之间实现智能切换是解决融合网络的关键技术。针对现有判决时刻决策算法中的不足,文章提出一种基于运动状态的切换时刻决策算法,该算法对稳定期进行了优化,根据移动终端的驻留时间和网络的性能,判定执行垂直切换是否有利,以此来避免无意义的网络切换。

关键词：切换时刻垂直切换运动状态稳定期

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