[发明专利]一种涡扇发动机部件特征参数辨识方法

权利要求书

1.一种涡扇发动机部件特征参数辨识方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤一：定义发动机特征参数的辨识问题的目标对象和可调参数；

步骤二：可调参数敏感性分析；

步骤三：设置测量参数的置信区域，具体为：通过数值模拟计算或传感器精度分析，给出测量变量与真实截面参数的置信区间；

步骤四：可调参数和可测参数之间的关系分析；

步骤五：确定可调参数；

步骤六：构建可解的辨识问题；

步骤七：基于粒子群法进行参数辨识问题的求解，具体为：

采用分析条件数的方法，根据m个截面/性能参数Y，确定实际可辨识的n个可调参数X，可知部件特征参数辨识的基本问题为：

Y＝f(X,n_1r) (1)

发动机各个参数都应用公式(1)规律转化为标准大气条件下的换算参数，其中n_1r为低压涡轮换算转速，代表发动机状态；

实际测量参数Y_m与真实截面参数间存在偏差err_m：

Y_m+err_m＝f(X,n_1r) (2)

计算模型中截面/性能参数为Y_c：

Y_c＝f(X,n_1r) (3)

参数的基本辨识问题即通过调整可调参数X使Y_c逼近Y；

若发动机两个临近状态的可调参数基本一致，对于另一个的状态对应的转速为n’_1r：

Y’_m+err_m＝f(X,n’_1r) (4)

由于偏差err_m是恒偏的，两个状态作差时可以消除其影响：

△Y_m＝Y_m-Y’_m＝f(X,n_1r)-f(X,n’_1r) (5)

两个状态的计算模型中截面/性能参数差值为：

△Y_c＝Y_c-Y_c’＝f(X,n_1r)-f(X,n’_1r) (6)

调整X使ΔY_c逼近ΔY_m；

在上述公式的基础上，使用粒子群法进行参数辨识来得到全局最优解，步骤如下：

1)将N个粒子参数X_i(i＝1～N)带入发动机计算式(3、6)，获得m个n_1r状态输出参数Y_ci和m个临近状态输出参数的差值ΔY_ci；

2)计算输出参数Y_ci和ΔY_ci与测量参数Y_mi和ΔY_mi做差，若某个误差E_i＝Y_mi-Y_ci进入置信区间E，并且ΔE_i＝ΔY_mi-ΔY_ci二范数小于设定值，则认为参数X_i满足辨识要求，辨识完成；

3)如果N个参数X_i都不满足辨识要求，根据每个粒子的历史最小误差值E_imin与所有粒子的最小误差值E_min，对每个粒子的下一步速度V_i+1和参数X_i+1进行进一步的计算：

V_i+1＝wV_i+c₁rand[E_imin-X_i]+c₂rand[E_min-X_i] X_i+1＝X_i+V_i+1

式中，w为惯性权重，取值范围为0.1～0.9；c₁、c₂为加速因子，取值范围为1～2；rand为取值范围的0～1之间的随机函数；

4)将新的X_i+1带入式(1)中进行计算；

步骤八：整机条件下部件特性评估。