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

    公开(公告)号:CN111077778B

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN201911308485.X

    申请日:2019-12-18

    Abstract: 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(56)对比文件康维国等.基于扩展卡尔曼滤波的燃气轮机性能参数《.热能动力工程》.2015,第30卷(第5期),第702-821页.

    一种联合matlab与flowmaster的燃气轮机燃油系统建模仿真方法

    公开(公告)号:CN109783882B

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN201811574639.5

    申请日:2018-12-21

    Abstract: 本发明的目的在于提供一种联合matlab与flowmaster的燃气轮机燃油系统建模仿真方法,以excel为媒介,实现flowmaster与matlab/simulink之间的数据传递。属于燃气轮机仿真领域。首先使用flowmaster建立燃油系统仿真模型,然后,在matlab/simulink中搭建燃气轮机仿真模型,通过S‑function调用excel中编写的接口程序,实现matlab/simulink模型与flowmaster模型的数据传递。本发明可实现matlab与flowmaster软件的联合仿真,可以对燃气轮机及其燃油系统进行集成仿真,考虑了燃油供油系统的延迟特性对燃气轮机整机性能的影(56)对比文件闫星辉 等.基于MATLAB/Simulink的滑油系统建模仿真与优化《.航空动力学报》.2017,第32卷(第03期),740-748.

    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

    公开(公告)号:CN112632719B

    公开(公告)日:2022-05-17

    申请号:CN202011463281.6

    申请日:2020-12-11

    Abstract: 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。

    一种联合matlab与flowmaster的燃气轮机燃油系统建模仿真方法

    公开(公告)号:CN109783882A

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201811574639.5

    申请日:2018-12-21

    Abstract: 本发明的目的在于提供一种联合matlab与flowmaster的燃气轮机燃油系统建模仿真方法,以excel为媒介,实现flowmaster与matlab/simulink之间的数据传递。属于燃气轮机仿真领域。首先使用flowmaster建立燃油系统仿真模型,然后,在matlab/simulink中搭建燃气轮机仿真模型,通过S-function调用excel中编写的接口程序,实现matlab/simulink模型与flowmaster模型的数据传递。本发明可实现matlab与flowmaster软件的联合仿真,可以对燃气轮机及其燃油系统进行集成仿真,考虑了燃油供油系统的延迟特性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。

    一种用于压气机全工况特性拓展的方法

    公开(公告)号:CN109684597B

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN201811573039.7

    申请日:2018-12-21

    Abstract: 本发明的目的在于提供一种用于压气机全工况特性拓展的方法,在原有的相似定理的基础上,以喘振点和最佳运行点为基准,分别计算不同转速之间的相似定理指数x1,y,x2,z,然后分别引入空气密度变化修正系数k1,k2用来修正不同转速下由于空气被压缩而造成的空气密度变化,k1,k2的计算可采用遗传优化算法,分别以相同流量下实际压比与预测压比的误差和相同流量下实际效率与预测效率的误差的最小值为目标函数,进而求得最优的k1,k2的解。将k1,k2分别于转速进行曲线拟合,从而拓展出低转速下的k1,k2,用以预测低转速下的压气机特性。本发明可用于在仅有部分压气机特性线的情况下,获得压气机的全工况特性图,也可用于压气机特性线的加密,具有计算精度高和计算速度快的优点。

    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

    公开(公告)号:CN111077778A

    公开(公告)日:2020-04-28

    申请号:CN201911308485.X

    申请日:2019-12-18

    Abstract: 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。

    一种燃气轮机燃烧室变工况排放性能预测方法

    公开(公告)号:CN110765698A

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201910976008.4

    申请日:2019-10-15

    Abstract: 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

    公开(公告)号:CN110298060A

    公开(公告)日:2019-10-01

    申请号:CN201910357852.9

    申请日:2019-04-30

    Abstract: 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。

    一种间冷循环燃气轮机稳态工作线规划方法

    公开(公告)号:CN110296000A

    公开(公告)日:2019-10-01

    申请号:CN201910357853.3

    申请日:2019-04-30

    Abstract: 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。

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