[发明专利]高超声速进气道起动/不起动模式的融合分类测定方法

摘要

高超声速进气道起动/不起动模式的融合分类测定方法，它涉及的是高超声速进气道的技术领域。它是为了解决现有技术还不能解决测量噪声和传感器故障对高超声速进气道起动/不起动模式分类精度的影响，导致控制系统对当前进气道工作状态出现误判的问题。该方法的步骤为：通过风洞试验或者数值模拟得起动/不起动模式分类的训练样本；根据流量捕获特性定义工作模式和分类规则；用支持向量机方法进行特征选择；用模糊输出支持向量机方法获取隶属度函数；用多传感器融合技术对不同分类器组合进行融合分类。本发明能够有效克服测量噪声和传感器故障对进气道起动/不起动模式分类精度的影响，大幅提高进气道起动/不起动分类器的鲁棒性。

主权项

1.高超声速进气道起动/不起动模式的融合分类测定方法，其特征在于该方法的步骤为：步骤一：通过风洞试验或者数值模拟得到高超声速进气道壁面压力分布，以此作为进气道起动/不起动模式分类的训练样本；步骤二：根据流量捕获特性定义进气道的不同工作模式，起动或不起动，并生成训练样本的分类规则，0或1；步骤三：用支持向量机对高超声速进气道起动/不起动模式分类进行特征选择，其算法如下：a、用支持向量机方法对训练样本进行特征选择，得到特征属性，得到其分类错误率error1及每个特征属性的权重；b、剔除权重较小的一个或几个特征属性，重新训练支持向量机，并计算分类错误率error2及每个特征属性的权重；c、如果error2小于error1，则返回运行步骤b，直至error2大于等于error1为止；最终得到用于高超声速进气道起动/不起动模式分类的特征属性；d、基于该特征属性，利用支持向量机方法重新对样本进行训练，可以得到高超声速进气道起动/不起动模式分类的分类面；设两个传感器为一组，两个传感器分别设置在高超声速进气道内的x点和y点上，其x点和y点分别表征每一个样本的第x个和第y个压力测点，分别用p1和p2表示，得到的分类面可以利用p1和p2来表征；最终可以得到多组传感器的x点和y点，并组成多种分类器C1(x1，y1)……Cn(xn，yn)，n为自然数；步骤四：用模糊输出支持向量机方法获取不同噪声作用下的隶属度函数，其算法如下：(1)、基于试验数据获取压力测点的噪声统计特性；(2)、基于噪声统计特性，获取测量噪声作用下的类条件概率密度pA(支持向量机输出值|样本属于起动)、pB(支持向量机输出值|样本属于不起动)；(3)、对类条件概率密度进行贝叶斯估计可以得到其后验概率pC(样本属于起动|支持向量机输出值)、pD(样本属于不起动|支持向量机输出值)；(4)、对后验概率进行极大似然估计，得到该噪声作用下的隶属度函数；步骤五：用多传感器融合技术对多个分类器进行组合决策，克服实际应用过程中测量噪声和传感器故障的影响；而实现高超声速进气道起动/不起动多个分类器融合分类测定；所述组合决策算法为：(1)、首先确定融合分类器的数量，并选择步骤三中给出的传感器组合作为分类器组合C1(x1，y1)……Cn(xn，yn)，n为自然数；(2)、根据步骤四中的不同噪声作用下的隶属度函数，利用每个分类器计算每个样本属于各类的隶属度，得到每个样本对应的一个隶属度矩阵；(3)、用均值的方法对隶属度矩阵进行模糊融合，最大均值对应的类别号为多个分类器组合后的决策值；完成高超声速进气道起动/不起动多个分类器组合决策。