[发明专利]基于混合序列的航空发动机系统辨识建模方法

权利要求书

1.基于混合序列的航空发动机系统辨识建模方法，其特征是，包括步骤如下：

步骤1、基于部件法求解航空发动机关于流量连续和功率平衡的共同工作方程，以建立航空发动机的部件级模型；

步骤2、对部件级模型的输入输出数据采用系统辨识的方法，并根据已有经验确定系统辨识所需的模型类；

步骤3、将航空发动机的建模问题转化成系统辨识的最小二乘问题，通过L-M最小二乘估计方法辨识出每一个稳态点实际转速线性时不变模型；

步骤4、先针对航空发动机的每一个工作状态点分别生成相应的混合序列，该混合序列分为三段，第一段是伪随机信号，第二段是阶跃信号，第三段是正弦信号；再将所生成的混合序列作为部件级模型的激励，以得到系统辨识所需的数据源；

步骤5、基于步骤2-4所确定的系统辨识所需的模型类、基于L-M最小二乘估计的系统辨识准则、以及系统辨识所需的数据源，在地面条件下，建立每个工作状态点的线性时不变模型，该线性时不变模型以航空发动机的实际高压转子转速和低压转子转速为状态变量；

步骤6、利用步骤5在多个工作状态点建立的线性时不变模型，以航空发动机的高压转子转速为调度参数，基于增益调度的思想，采用回归分析的方式建立航空发动机地面条件下的多项式非线性模型。

2.根据权利要求1所述的基于混合序列的航空发动机系统辨识建模方法，其特征是，步骤1中，航空发动机关于流量连续和功率平衡的共同工作方程包括：风扇出口流量与压气机和外涵的进口流量之和的平衡方程；低压涡轮进口流量和高压涡轮出口流量的平衡方程；高压涡轮进口流量与压气机出口流量和燃油量之和的平衡方程；尾喷管出口流量与外涵、低压涡轮出口流量和加力燃油量之和的平衡方程；高压转子功率平衡方程；低压转子功率平衡方程。

3.根据权利要求1所述的基于混合序列的航空发动机系统辨识建模方法，其特征是，步骤2中，系统辨识所需的模型类为：

式中，n_L为低压转子转速，为低压转子转速的微分，n_H为高压转子转速，为高压转子转速的微分，W_fb为主燃油量，A₈为喉道面积，π为增压比，a₁₁,a₁₂,a₂₁,a₂₂,b₁₁,b₁₂,b₂₁,b₂₂,c₃₁,c₃₂,d₃₁,d₃₂为需辨识的参数。