基于遗传算法的涡扇发动机稳态调节规律优化设计
2020-06-13韩文俊郭海红
航空发动机 2020年1期
韩文俊,唐 兰,王 晨,郭海红
(中国航发沈阳发动机研究所,沈阳110015)
0 引言
航空发动机尤其是军用发动机装配飞机后,在飞机起飞、爬升和水平加速时一般工作在中间状态或最大状态(全加力状态),在此过程中发动机发挥其最大推力。为了保证在任何飞行条件下最大限度地发挥发动机潜力[1],发动机中间或最大状态的调节规律设计尤为重要。在该设计过程中应综合考虑发动机的强度负荷、热负荷和工作稳定性,还需考虑飞机进气道的流量限制等因素,该设计过程是1个需要人工反复迭代的过程,因此研究出合适的优化设计方法提高设计效率很有必要。近年来,各种新的优化算法迅速发展,不少基于随机搜索的现代优化算法取得了巨大成功。这些算法与传统优化方法(如N-R算法)相比,在求解一些复杂的多维优化问题时具有一定的优势。如粒子群算法和遗传算法是基于随机搜索的优化算法中比较成功的2种算法[2]。粒子群优化算法是通过模拟鸟群觅食行为而发展起来的1种基于群体协作的随机搜索算法,搜索速度快、效率高,但在搜索全局最优解方面还有所欠缺;遗传算法是1种借鉴生物界自然选择和进化机制发展起来的高度并行、随机、自适应搜索算法,已成功应用于组合优化、机器学习、工程优化等诸多领域[3~7]。
本文将遗传算法应用于发动机稳态调节规律(或控制规律)的优化设计问题中,提出了1种发动机调节规律的设计方法,在考虑多种约束条件的情况下得到最优的发动机调节规律。……
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