基于改进粒子群算法的航空发动机性能综合评价

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1、第4J0卷第6期2014年12月航空发动机AeroengineV01．40No．6Dec．2014基于改进粒子群算法的航空发动机性能综合评价赵凯1，李本威1，李冬1，李海宁2(1．海军航空工程学院飞行器工程系，山东烟台264001；2．大连理工大学船舶工程学院CAD工程中心，辽宁大连116024)摘要：针对基于单参数评估发动机性能能力不足的问题，研究了利用多参数综合评估发动机性能的方法；通过对某型发动机台架试车数据分析，确定了使用综合加权法评估发动机性能比算术加权平均法更具合理性；分别利用改进的遗传算法和粒子群优化算法计算多参数的权值，对比结果表明：使用改进的粒子群算法在计算精度和速度

2、上均优于遗传算法。同时还计算了各翻修次数下发动机的性能指标。关键词：多参数权值；综合评判；遗传算法；粒子群算法；航空发动机中图分类号：V235．13文献标识码：Adoi：10．134778．cnki．aeroengine．2014．06．003ComprehensiVeEvaluationofAeroenginePerformanceBasedonImprovedPSOZHAOKai’，LIBen—wei1，LIDon91，LIHal—nin矛(1．DepartmentofAirbomeVehicleEngineering，NAAU，YantaiShandong264001，China

3、；2．InstituteofMarineEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning16024，China)Abstract：Tosolvethelackofabilityproblemforevaluateengineperformancebasedonsingleparameter,themethodofevaluatingengineperformancebasedonmultipleparameterswasstudied．Byanalyzingthebenchtestdataforanaeroengine，th

4、eresultsshowthatthesyntheticweightedmethodwasmorerationalthanarithmeticweightedmeanmethodforevaluatingen舀neperformance．WeightsofmultipleparameterswerecalculatedbytheimprovedgeneticalgorithmandparticleswaITOoptimizationalgorithm．Thecomparativestudyshowsthattheimprovedparticleswamialgorithmissuper

5、iortotheimprovedgeneticalgorithminthecalculationresult．Finally，theengineperformanceindexofeachoverhaulWascalculated．Keywords：multi—parameterweighIs；comprehensiveevaluation；geneticalgorithm；particleswarmoptimization；aeroengine0引言航空发动机为飞机提供动力，其性能的优劣关系到飞机的可靠性和安全性。在发动机工作时，其性能会通过一定的参数表现出来，所以对航空发动机进行连

6、续的性能监控是判断发动机能否稳定安全运行的有效方法。目前在航空发动机检测中多使用基于单参数测试的方法，但该方法在处理发动机这样的复杂系统时，反映问题较为单一，不能充分反映其整体性能，而且采集的数据容易受到外界干扰。而利用多参数进行发动机性能综合评估较单参数评估方法具有全面、合理和准确的特点，能够综合考虑各参数及其相互关系，从而得到更合理的评判结论【lI。因此，基于多参数发动机综合评估方面的研究越来越引起国内外学者们的重视121。在评估中对各参数的权值计算是目前研究的热点问题。本文针对发动机综合评估的多参数权值寻优问题，利用遗传算法和粒子群优化算法分别进行寻优计算。目前这2种方法都在不断

7、地丰富和完善，并越来越多地应用于航空发动机各类参数的处理和研究M。1理论基础1．1遗传算法遗传算法(GeneticAlgorithm，GA)是由美国Michigan大学的Holland教授于1962年提出的基于模拟生物遗传和进化而形成的1种随机化搜索方法。收稿日期：2013—07—07基金项目：国家自然科学基金(青年基金)(61102167)资助作者简介：赵凯(1983)，男，在读博士研究生，主要研究方向为航空发动机评估与诊断技术；E—mail