基于实验数据的航空发动机稳态模型建模
2021-01-27白杰,张正,2,王伟
机械设计与制造 2021年1期
白 杰 ,张 正 ,2,王 伟
(1.中国民航大学民用航空器适航与维修重点实验室,天津 300300;2.中国民航大学航空工程学院,天津 300300)
1 引言
航空发动机是一个结构复杂的气动热力学系统,在很多情况下,为了很好的对航空发动机进行监测、控制和故障诊断,则必须对航空发动机的特性进行分析研究,建立相应的航空发动机数学模型。因此,建立一个相对精确的发动机模型,是发动机控制系统研究中必不可少的组成部分,将研究航空发动机控制系统中被控对象的模型建立。
由于在以往基于部件级航空发动机建模从进气道到尾喷管建模过程中需要大量的热力学公式编程且在稳态求解过程需要用到稳态共同工作方程,以及稳态求解过程中不断人工选取初猜值可能导致求解结果不收敛,建模时间长;在压气机和涡轮的建模过程中完整、准确的航空发动机部件特性数据往往难以获取,为了修正因发动机部件特性数据引起的误差,往往需要根据以往经验大量试凑确定修正系数[1-2]。
为了解决这些问题,提出了一种基于实验数据的航空发动机建模方法,也称为基于数据驱动的发动机建模方法或基于实验数据的系统辨识法[3-4]。
2 基于实验数据的建模
从观测数据到数学模型的过程是科学研究和工程实践的基础,在控制领域这个过程被称为系统辨识,主要目标是从实验观测到的输入输出信号中找到动力学模型(差分或微分方程)。他的基本特征与统计和其他科学中一般的模型建立过程是相同的。……
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