新的e修正鲁棒自适应控制方法在航空发动机上的应用

针对航空发动机模型的结构和参数的不确定性,提出一种基于非李亚普诺夫方程(NQLF)的e修正鲁棒模型参考自适应控制法。该方法无需知道发动机精确数学模型,抗干扰能力强,在输出误差信号的作用下具有比普通方法更快的收敛性,振荡性能够得到很好的控制。从仿真结果可见控制器能使系统比较好地跟踪参考模型的输出,对发动机模型参数和结构的变化有一定的适应能力,鲁棒性较好。     

基于混沌时间序列理论的发动机状态参数降噪研究

针对因缺乏未染噪数据而难以考查航空发动机状态参数降噪效果的问题,提出了基于混沌时间序列理论来考查其降噪效果的办法,并结合实例考查了小波、奇异谱分析和局部投影3种降噪方法对航空发动机状态参数的降噪效果.仿真结果表明,局部投影法更多地保留了发动机状态参数的混沌特性,适用于航空发动机状态参数的降噪处理.     

基于XGBoost的民航飞机发动机性能参数预测模型

为提高民航飞机发动机性能参数的预测精度,本文提出一种基于模糊推理和XGBoost算法的发动机性能参数预测方法。对发动机进行总体性能分析,确定油门杆位置、气压高度、总温、全重、马赫数及飞行阶段为影响发动机性能参数的主要因素。其次采用模糊推理对快速存取记录器（QAR）数据进行纵向飞行阶段划分,消除人为划分训练数据对预测精度的主观影响。最后,建立各发动机性能参数的XGBoost预测模型,并与多种预测模型进行对比实验。实验结果表明：对发动机N1、燃油流量参数的预测,XGBoost预测模型相比支持向量回归（SVM）、线性回归模型和BP神经网络,其精度更高且不需要对训练数据进行缩放。     

航空发动机轴承腔通风结构嵌入改进及油气两相流动特性研究

为研究航空发动机轴承腔油气两相流动特性,提高轴承腔回油特性,针对轴承腔的通风结构提出嵌入改进方案;建立基于欧拉-欧拉方法轴承腔两相流求解模型,对不同工况下常规轴承腔和嵌入改进方案轴承腔流动特性和回油特性进行分析。研究结果表明,将常规轴承腔通风结构进行嵌入改进后,润滑油被嵌入的通风口壁面阻挡,在空气剪切力和重力的作用下,通风口右侧的润滑油掠过通风口向下游移动,从通风口流出的润滑油量减小,从回油口流出的润滑油增加,因而使得回油效率明显提升;随着嵌入深度的增加,从通风口流出的润滑油得到进一步抑制,腔内润滑油体积分数进一步增加,回油效率得到进一步提升;相比常规轴承腔,当润滑油流量为200 L/h,转速为15 000 r/min时,嵌入改进方案回油效率提升最为明显,嵌入深度为8、10、12 mm的改进方案回油效率分别提高了16.72%、18.80%和20.19%。     

基于LabVIEW的航空发动机气路故障分析系统设计

针对在航空发动机气路中带电粒子的电荷信号微弱,传感器工作环境恶劣的条件下,监测航空发动机气路故障的问题,设计了一种能适应高温、高噪声等恶劣工作环境并对电荷信号灵敏监测模型,使用LabVIEW软件建立了航空发动机气路不同工况中静电信号的子V1,对信号进行采集和分析.通过对航空发动机多种工况的模拟和试验,建立了航空发动机气路故障分析系统.结果表明:该监测模型分辨率高、信噪比高、稳定性好,可稳定地监测航空发动机的多种工况,为航空发动机气路故障诊断提供可靠的依据.     

基于支持向量机的航空发动机故障诊断研究

研究利用支持向量机对发动机的两类故障——失速和喘振进行识别。介绍了支持向量机理论,选取适当的学习算法、惩罚因子和核函数,建立了支持向量机,并采用4组已知故障模式的数据对其进行训练和测试,之后对另外两组数据进行仿真识别,仿真结果与实际故障模式一致。     

基于激光冲击的航空发动机风扇性能优化设计

航空发动机风扇性能是整个发动系统的核心,为了优化航空发动机的性能,提出一种基于激光冲击的航空发动机风扇性能优化系统设计方案。系统采用嵌入式设计技术,采用激光冲击技术进行航空发动机风扇性能相关参数检测,进行航空发动机风扇智能控制算法设计。结合传感器分布式检测技术进行航空发动机风扇转动状态测试,对航空发动机风扇性能优化系统的模块设计包括AD模块、智能信息处理模块、集成控制模块、激光冲击时钟控制模块、中断模块以及复位模块组成,采用激光冲击进行发动机风扇性能的智能监测和状态模式识别,结合ADSP-BF537进行发动机风扇性能检测的数据分析和智能控制,实现系统硬件设计。测试结果表明,设计的航空发动机风扇性能优化系统能实时监测风扇状态特征,提高对发动机风扇的远程智能控制能力。     

改进的混合界面子结构模态综合法在失谐叶盘结构模态分析中的应用

在保证精度的条件下,为了提高航空发动机模态分析的计算效率,针对传统混合界面子结构模态综合法由于综合后还可能存在计算量大的问题,提出一种改进的混合界面子结构模态综合法。该方法将综合后的模型进一步减缩,同时在减缩过程中引入位移和力的双协调条件,保证了计算的准确性。采用该方法建立了叶片-轮盘的组合结构的参数化模型,对各个子结构建立有限元模型并综合求其模态,与整体结构有限元法相比,计算时间缩短了23.86%~35.74%,模态偏差不大于0.57%,而传统法,其计算时间缩短了14.63%~29.20%,模态偏差不超过0.49%,可见,在相同的工作环境且保证精度的条件下,该方法计算效率比传统混合界面子结构模态综合法有显著提高,尤其是在高阶模态求解时,计算效率提高的更加明显,为下一步的振动响应及组合结构的动态特性研究奠定了基础。     

航空发动机自整角机的数字化设计

针对当前某型发动机自整角机角度传感器测量不准确、抗干扰能力弱等问题,根据该传感器自身的工作原理,设计了一种数字角位移传感器,分析了其静态和动态特性。该传感器以自整角机传感器和CMOS低频锁相环电路为核心,用于航空发动机控制系统中角位移测量。通过实验表明,该传感器相位移动小,干扰噪声抑制能力强,响应速度较快;测量误差可达±0.01,°可以及时有效地对角位移进行跟踪测量。