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加速控制是航空发动机控制的重要研究内容。本文以混合排气涡扇发动机为研究对象,首先建立发动机动态模型,然后从理论上分析了发动机加速过程的工作特点,提出加速控制规律优化的优化模型,最后采用遗传算法对发动机加速过程控制规律进行优化。 发动机建模采用部件方法,参考国外同类型模型的计算方法对部件计算进行简化,提高了模型的计算效率。 论文重点分析了发动机加速过程的工作特点,将发动机加速过程分为三段,详细分析了各工作段发动机控制参数的影响程度、各限制参数的变化情况,在此基础上,针对发动机全程加速,提出分段优化数学模型。其中每一段中优化变量、约束条件均有所不同。考虑发动机实际工作状况,各种限制条件包括:压气机喘振裕度限制、涡轮前温度限制、高低压转子转速限制、燃烧室余气系数限制等。另外,还考虑到工程实际中相应的控制量及控制机构的调节限制。 论文最后采用遗传算法对发动机全程加速控制规律进行优化,介绍了适应度计算、变量编码、选择、交叉、变异的具体实现,并编程进行仿真。 在遗传算法优化计算中,对比仿真了不同参数对发动机加速性的影响。仿真结果表明,交叉率、变异率的设定对整个优化过程有很大的影响。 研究结果表明,遗传算法应用于涡扇发动机加速过程控制规律优化是可行的,所得的加速过程控制规律正确。