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[发明专利]一种联合Matlab与AMESim的间冷循环燃气轮机建模仿真方法-CN201910357857.1有效
发明人：王志涛;刘瑞;李铁磊;季念坤;戚万领;张君鑫;李淑英;于海超;刘硕硕;高楚铭;张靖凯 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-04-30 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种联合Matlab与AMESim的间冷循环燃气轮机建模仿真方法，该方法通过数据接口实现Matlab与AMESim之间的数据传递。首先使用Matlab/Simulink搭建间冷循环燃气轮机动态仿真模型；然后，使用AMESim搭建间冷循环燃气轮机间冷系统仿真模型。使用Visual Studio编译器将AMESim模型编译为MEX程序，在Matlab环境下通过S‑function调用。得到了间冷循环燃气轮机的集成仿真模型。本发明可实现Matlab与AMESim的联合仿真，可以对间冷循环燃气轮机进行集成仿真，考虑了间冷系统对燃气轮机整机性能的影响。该联合仿真方法应用范围较广，在其他系统的联合仿真中同样具有参考意义。
一种联合 matlab amesim 循环燃气轮机建模仿真方法

[发明专利]一种燃气轮机燃烧室变工况排放性能预测方法-CN201910976008.4有效
发明人：王志涛;李健;高楚铭;李铁磊;张靖凯;张君鑫;戚万领;于海超;刘硕硕;刘瑞;李淑英 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-10-15 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种燃气轮机燃烧室变工况排放性能预测方法，包括以下步骤：针对某几个典型工况，利用FLUENT软件对燃烧室模型进行网格划分及数值模拟计算；根据燃烧过程、温度分布及流场分析将燃烧室划分成头部混合区、主燃区、壁面冷却区、回流区和掺混区这五个特征区域；根据所划分的特征区域，利用Chemkin‑Pro软件对燃气轮机燃烧室进行化学反应器网络(CRN)模型的建立；再采用微元法对特征区域的有效体积进行确定；采用牛顿插值多项式的方法，找出其他工况下反应器的计算参数，对未知工况的排放性能预测。本发明利用fluent数值模拟结合化学反应网络的方法，实现快速预测设计工况及偏工况下，不同燃空比时燃气轮机燃烧室的NOx排放性能。
一种燃气轮机燃烧室工况排放性能预测方法

[发明专利]一种基于改进自适应遗传算法的间冷燃气轮机状态空间模型辨识方法-CN201910357852.9有效
发明人：李淑英;季念坤;王志涛;刘瑞;戚万领;张君鑫;李铁磊;于海超;刘硕硕;高楚铭;张靖凯 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-04-30 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于改进自适应遗传算法的间冷燃气轮机状态空间模型辨识方法，其步骤为采用浮点编码方案，构建间冷燃气轮机状态空间方程辨识问题的解空间；以间冷燃气轮机某一工况下的参数作为初始种群输入；求出在相同输入激励下每个输出变量在n个相同采样时刻非线性模型输出与状态空间模型输出的差；选择策略采用精英保留和随机联赛选择相结合的方法，交叉策略采用基于自适应的代数交叉与单点交叉相结合的方法，变异策略采用基于自适应的均匀变异；得到基于改进的自适应遗传算法辨识的间冷燃气轮机状态空间模型。本发明可辨识出间冷燃气轮机的状态空间模型，可用于燃气轮机控制系统的设计，对于其他循环方式的燃气轮机也有参考意义。
一种基于改进自适应遗传算法燃气轮机状态空间模型辨识方法

[发明专利]一种基于航空发动机及尾喷管机电液多系统联合仿真的控制参数优化方法-CN201911307885.9有效
发明人：王志涛;刘硕硕;李健;高楚铭;李铁磊;戚万领;于海超;张君鑫;刘瑞;李淑英 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-12-18 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于航空发动机及尾喷管机电液多系统联合仿真的控制参数优化方法，首先对航空发动机以及尾喷管的机械运动机构、液压执行机构、控制系统分别进行单独建模，然后运用子系统之间的参数传递功能以及机电液系统仿真软件之间的接口技术实现了联合仿真模型的搭建。之后，在集成仿真系统基础上，制定控制器参数优化规则，根据当前状态实时优化控制器参数，从而优化尾喷管的动态响应。本发明所建立的联合仿真模型捕捉到了喷管调节过程中气动力的变化，弥补了单独进行尾喷管仿真时信息的缺失；采用本发明所优化后的控制器，克服了传统PI控制器可能振荡不稳当的缺点，因此本发明具有较强的实际应用价值。
一种基于航空发动机喷管机电系统联合仿真控制参数优化方法

[发明专利]一种基于扩展卡尔曼滤波的船用燃气轮机参数估计及性能寻优方法-CN201911308485.X有效
发明人：王志涛;张君鑫;李健;高楚铭;李铁磊;戚万领;于海超;刘硕硕;刘瑞;李淑英 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-12-18 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于扩展卡尔曼滤波的船用燃气轮机参数估计及性能寻优方法，包括以下步骤：建立三轴燃气轮机数学模型；采用扩展卡尔曼滤波方法，利用在运行过程中发生气路故障的船用三轴燃气轮机可观测数据的输出，对其气路状态进行估计；采用Newton‑Raphson迭代法求解变工况下三轴燃气轮机的各部件压比、流量与效率特性，Runge‑Kutta方法求解三轴燃气轮机变工况动态过程；采用序列二次规划算法，建立性能寻优模型，求解使船用燃气轮机输出功率保持稳定的最佳稳态工作点。本发明可以在船用三轴燃气轮机发生气路故障时，对气路健康状态进行准确估计，并进行参数寻优。该求解非线性动态系统的方法应用范围较广，在其他系统应用于卡尔曼滤波时同样具有参考意义。
一种基于扩展卡尔滤波燃气轮机参数估计性能方法

[发明专利]一种基于一维平均流线法的多级轴流压气机特性校正方法-CN202011463281.6有效
发明人：王志涛;张君鑫;李健;高楚铭;明亮;于海超;刘硕硕;李淑英;李铁磊;张宗熙 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-12-11 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于一维平均流线法的多级轴流压气机特性校正方法，根据多级轴流压气机运行所遵循的物理规律，建立基于一维平均流线法的多级轴流压气机性能分析方法，针对叶栅性能模型发展一种自动校准方法，搜寻压气机压比和效率与特定工作点的实验数据相匹配的叶片尾迹动量厚度系数，建立压气机已知条件范围的完整叶片尾迹动量厚度系数标量数据库；由已知叶片尾迹动量厚度系数标量数据库，求取所求工作点的尾迹动量厚度系数，实现对压气机特性的自动校准。本发明计算速度快，具有通用性，可以对压气机特性进行预测加密和外推，用于进口导叶、静叶可调时的特性预测，或计算没有实验数据或CFD数据转速下的整体性能。
一种基于平均流线多级轴流压气特性校正方法

[发明专利]一种基于SDNN-MPC的燃-燃联合动力装置负荷分配控制方法-CN202111207951.2在审
发明人：李铁磊;李健;王志涛;明亮;李淑英;马佳毅;高楚铭;关天皓;骆嘉凡;王静;张靖凯 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于SDNN‑MPC的燃‑燃联合动力装置负荷分配控制方法，采集各燃气轮机的高压涡轮转速、低压涡轮转速以及螺旋桨转速，以线性变参数模型即LPV作为预测模型，辨识系统当前运行状态，进而预测系统未来时间的功率转移轨迹；采用简化对偶神经网络算法即SDNN在线求解带约束的二次规划，找出当前时刻最佳的燃机的燃油流量；基于滚动优化设计，在每一个控制步长内重复上述操作，实现整个负荷分配控制的优化控制。本发明可实现系统不同燃气轮机间的功率任意比例的平衡，在功率转移过程中，功率转移具有良好的快速性，螺旋桨转速具有较好的稳定性。
一种基于 sdnn mpc 联合动力装置负荷分配控制方法

[发明专利]基于PD-ADRC的燃-燃联合动力装置串级控制方法-CN202111191541.3在审
发明人：王志涛;李健;李铁磊;明亮;李淑英;马佳毅;高楚铭;关天皓;骆嘉凡;张靖凯 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-10-13 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供基于PD‑ADRC的燃‑燃联合动力装置串级控制方法，包括外环PD控制回路和内环ADRC控制回路，外环PD控制回路采集燃气轮机反馈的燃油流量和轴转速，通过map图插值计算当前燃机输出功率与系统总功率；通过设定功率分配比例，计算设定功率；基于设定功率与插值计算得到的输出功率的偏差计算设定转速；内环ADRC控制回路采集燃气轮机的实际转速，基于外环PD控制回路计算得到的设定转速与实际转速的偏差，通过线性ADRC算法调节燃机燃油流量，实现功率转移及加减速过程。本发明无需切换控制即可完成燃‑燃联合动力装置的功率转移、加减速等不同动态过程的控制。由于采用了ADRC作为控制回路的一环，轴转速的控制不存在稳态误差，系统具有更强的鲁棒性。
基于 pd adrc 联合动力装置控制方法

[发明专利]一种间冷循环燃气轮机稳态工作线规划方法-CN201910357853.3在审
发明人：李淑英;季念坤;王志涛;刘瑞;戚万领;张君鑫;李铁磊;于海超;刘硕硕;高楚铭;张靖凯 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-04-30 - 公布日： 2019-10-01 - 主分类号： F02C9/00 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种间冷循环燃气轮机稳态工作线规划方法，根据舰船在不同任务阶段对动力的需求，划分间冷循环燃气轮机的工作状态，并确定燃气轮机在各工作状态下的约束条件；使用变工况模型计算出间冷循环燃气轮机的全部平衡工作点；根据约束条件作出空间凸多边形区域，在空间区域中作出优化参数的等值面，应用曲线提取、曲面平移、曲面交叉等方法作图，求解最佳稳态工作线。本发明对于间冷循环燃气轮机，在考虑船舶任务需求的情况下，可以在燃气轮机所有能够工作的平衡点范围内规划出一条最优的稳态工作线，有助于间冷循环燃气轮机控制策略的制定。该方法具有通用型，对于其他循环方式的燃气轮机稳态工作线的规划也具有参考意义。
燃气轮机冷循环工作线稳态约束条件种间规划燃气轮机控制凸多边形区域空间区域模型计算任务需求循环方式应用曲线优化参数平移变工况等值面工作点平衡点通用型求解舰船船舶参考平衡制定

[发明专利]一种基于克里金模型优选与神经网络的压气机特性预测方法-CN201910357847.8在审
发明人：李淑英;季念坤;王志涛;刘瑞;戚万领;张君鑫;李铁磊;于海超;刘硕硕;高楚铭;张靖凯 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-04-30 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于克里金模型优选与神经网络的压气机特性预测方法，其主要步骤为选择2种克里金方法，每种克里金方法选择3种半变异函数，求解克里金方程组，得到6组加权系数，对加权系数拟合获得6个预测曲面；采用改进的留一交叉验证法，获得每种克里金方法的预测误差平均值，选出最优的克里金方法；使用最优克里金方法对压气机特性进行辨识，最后采用神经网络方法对压气机全工况特性进行预测。本发明对于压气机特性线不全或稀疏的情况下，可以对压气机特性进行预测加密和外推，具有精度高、计算速度快的优点。该方法具有通用型，对于轴流式涡轮等叶轮机械的特性预测也具有参考意义。
压气机特性神经网络预测加权系数模型优选方程组交叉验证法全工况特性变异函数方法选择特性预测叶轮机械预测误差通用型压气机轴流式辨识涡轮拟合求解稀疏加密参考改进

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