[发明专利]基于遗传算法的发动机控制系统高空台模拟试验设计方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法的发动机控制系统高空台模拟试验设计方法，其征在于，包括：

S1：根据航空发动机控制系统的性能要求确定实验科目，并根据所述实验科目确定实验因素及其对应的因素水平；

S2：基于所述因素水平构建种群，并将混合偏差作为优化指标构建适应度函数，同时初始化整数编码遗传算法；

S3：基于构建的种群和适应度函数，利用整数编码遗传算法生成均匀设计矩阵；

S4：根据所述均匀设计矩阵生成均匀设计试验方案，以实现发动机控制系统高空台模拟试验的设计。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的发动机控制系统高空台模拟试验设计方法，其特征在于，在步骤S1中，根据所述实验科目确定实验因素及其对应的因素水平，包括：

S11：根据所述试验科目确定对应的试验指标；

S12：根据所述试验指标选择试验因素，并确定该试验因素对应的因素水平。

3.根据权利要求1所述的基于遗传算法的发动机控制系统高空台模拟试验设计方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21：初始化算法：设置种群杂交概率、选择概率，精英概率、变异概率以及最大迭代代数；

S22：以每个试验因素对应的因素水平数作为一个个体，生成初代种群；

S23：根据混合偏差的均匀性度量函数构建遗传算法的适应度函数如下：

其中，MD²(x)表示混合偏差的均匀性度量函数，Δ为常数。

4.根据权利要求3所述的基于遗传算法的发动机控制系统高空台模拟试验设计方法，其特征在于，步骤S22包括：

a)以每个试验因素对应的因素水平数作为一个个体，利用数论中的素数分解法生成均匀设计生成向量H，其表达式为：

H＝{h₁,L,h_m}gcd(h_i,n)＝1且h_in

其中，h_i表示种群中的一个个体，m表示试验因素数，n表示实验次数，gcd表示返回两个或多个整数的最大公约数；

b)对种群中的个体h_i进行基因整数编码，以生成初代种群；其中，基因g编码形式如下：

g＝(g_k|g_k∈J,k＝1,2,L,s)

其中，g_k表示第k段基因的编码，J＝{1,2,L,m}，s表示因素水平数。

c)对所述初代种群进行初始化。

5.根据权利要求1所述的基于遗传算法的发动机控制系统高空台模拟试验设计方法，其特征在于，步骤S3包括：

S31：将种群中的个体基因g解码为相应的生成向量h；

S32：对当前种群进行基因选择、基因杂交和基因变异操作；

S33：对经过基因选择、基因杂交和基因变异操作的种群进行适应度函数值计算，以生成新的种群；

S34：重复步骤S31-S33的操作，直至达到最大迭代次数，得到均匀设计矩阵。