[发明专利]一种液压系统功率均衡优化设计方法

说明书

本申请属于飞机优化设计领域，特别涉及一种液压系统功率均衡优化设计方法。包括：建立液压系统功率均衡优化设计数学模型，得到液压系统功率配置矩阵；初始化液压系统功率配置矩阵，并对初始化的配置效果进行评价；对液压系统功率配置矩阵中的配置表向量进行变异和交叉操作；利用置换策略对配置表向量中的配置变量进行离散化处理，生成新配置表向量；对新配置表向量进行评价，若新配置表向量优于所有的旧配置表向量，则更新配置表，否则重复步骤三到步骤五；判断是否满足停止条件，若不满足，则重复步骤三到步骤六，若满足，则停止计算；将配置表中最优的配置表向量还原为配置表并输出该配置表。

技术领域

本申请属于飞机优化设计领域，特别涉及一种液压系统功率均衡优化设计方法。

背景技术

随着电液伺服技术的发展和应用，机-电-液作动系统已经成为飞机作动系统的主要形式，现在绝大多数飞机作动系统都是电液伺服作动系统，最主要的飞机舵面大都采用电液伺服系统驱动飞机的操纵系统，如副翼、升降舵、方向舵。此外一些辅助操纵舵面如襟翼、缝翼和扰流板用到了液压伺服系统。机载液压系统对于现代飞机的安全飞行起着至关重要的作用。大型飞机的液压系统是一个由多套相互独立且相互备份的液压系统组成的多余度、大功率的复杂综合系统。为保证飞机液压系统可靠工作，现代飞机上大多数装有两套或者两套以上相互独立的液压系统，每套液压系统由液压能源系统及其对应的不同液压负载组成。

对于多套液压系统来说，合理地为每套液压系统分配负载，让不同液压系统的功率尽量接近，满足功率均衡的需求，具有十分重要的现实意义。对于大型飞机来说，由于液压系统多、舵面多，液压系统和舵面的组合问题规模急剧增大，常规的寻找最优解的方法已经难以适用。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种液压系统功率均衡优化设计方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种液压系统功率均衡优化设计方法，包括：

步骤一、建立液压系统功率均衡优化设计数学模型，得到液压系统功率配置矩阵；

步骤二、初始化液压系统功率配置矩阵，并对初始化的配置效果进行评价；

步骤三、对液压系统功率配置矩阵中的配置表向量进行变异和交叉操作；

步骤四、利用置换策略对配置表向量中的配置变量进行离散化处理，生成新配置表向量；

步骤五、对新配置表向量进行评价，若新配置表向量优于所有的旧配置表向量，则更新配置表，否则重复步骤三到步骤五；

步骤六、判断是否满足停止条件，若不满足，则重复步骤三到步骤六，若满足，则停止计算；

步骤七、将配置表中最优的配置表向量还原为配置表并输出该配置表。

在本申请的至少一个实施例中，步骤一中，所述建立液压系统功率均衡优化设计数学模型，得到液压系统功率配置矩阵包括：

将X套液压系统与Y个舵面的功率优化设计问题转换为求解X行Y列的0-1矩阵：

其中，1表示舵面工作时接通液压系统，0表示舵面工作时不接通液压系统；

通过各舵面的铰链力矩和偏转角速度计算各舵面所需功率，其中，第i个舵面所需功率P_di为：

P_di＝ω_i·T_i

其中，ω_i为第i个舵面的偏转角速度，T_i为第i个舵面的铰链力矩；