基于状态感知的航空发动机变基线模型建模方法研究 |
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引用本文: | 陈铖,郑前钢,汪勇,张海波.基于状态感知的航空发动机变基线模型建模方法研究[J].推进技术,2023(9):196-210. |
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作者姓名: | 陈铖 郑前钢 汪勇 张海波 |
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作者单位: | 南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室 |
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摘 要: | 机载模型是先进航空发动机控制方法的基础,基线模型作为机载模型的重要组成部分,其建模准确度决定了机载模型的精度。针对传统单一基线模型在局部飞行包线精度高,而难以用于发动机全包线、全状态稳态性能预测的问题,提出了一种基于状态感知的发动机变基线模型建模方法。首先在小波变换滤波的基础上,提出基于状态感知的最优稳态数据筛选阈值计算方法,以减少稳态数据的错选或遗漏;其次,提出基于高斯混合模型(GMM)的变基线模型建模方法,利用GMM实现飞行数据自主聚类,并结合回归分析法,构建全包线、全状态的高精度变基线模型。仿真结果表明:本文提出的稳态数据筛选方法能有效避免数据错选或遗漏,相比于常规的单一基线模型,所提出的变基线模型可使高、低压转子转速的相对均值误差分别减小45%,30%以上。该方法能显著提升基线模型精度,同时实现了稳态数据自动化提取,避免了过多依赖人工经验且难以获得最优阈值的问题。
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关 键 词: | 航空发动机 机载模型 飞行数据 状态感知 高斯混合模型 变基线模型 |
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