《航空发动机高压转子转速（N2）基线的建模方法》.pdf

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1、机械设计与制造第1期148MachineryDesign&Manufacture2015年1月航空发动机高压转子转速(N2)基线的建模方法闫锋，付为刚(中国民用航空飞行学院航空工程学院，四川广汉618307)摘要：为实现航空发动机在巡航过程中的实时监控及时发现Ⅳ2参数的异常变化，提高飞行安全水平，提出一种航空发动机N2基线的建模算法，通过基线可进一步求得Ⅳ2的偏差值，进而对航空发动机进行实时性能监视。依据设定的飞行数据筛选原则和预处理方法建立模型样本，设计以高斯函数为隐含层激励函数和以线性函数为输出层激励函数的多输入单输出的RBF神经网络，通过Pearson相关性分析确

2、定网络的输入节点，使用该网络得到预测N2基线。最后对预测偏差值和观测偏差值实施两配对非参数检验以验证网络精度，结果表明该方法是计算航空发动机巡航状态下Ⅳ，基线的一种有效算法。关键词：航空发动机；飞行数据；N2基线；RBF神经网络；相关·I生分析；两配对非参数检验中图分类号：TH16；V235．13文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)01—0148—04AModelingMethodforHighCompressorRotorSpeed(N2)BaselineoftheAero-EngineYANFeng，FUWei-gang(AviationEngin

3、eeringInstitute，CivilAviationFlightUniversityofChina，SichuanGuanghan618307，China)Abstract：Forachievingred-timemonitoringfortheaero-engineduringcruisephase，itpromptlycatchesabnormdshofo．ero--engineN2pararnetersandimprovesflightsafetylevel，andproposedacalculationmethodoftheN2baselineforeN2

4、svaluefurtherandthenimplementsreal-timepe,formancemonitoringforro—e，，．Accordingtogivendatascreeningrulesandpre-processingmethods，builtsthemodeZsample．Designesthemulti-inputandsingle-outputRBFneuralnetworkwiththeCaussianfunctionselected傩hiddenlayertransferfunctionandtheLinearfunctionselec

5、tedasouputlayertransferfunction．andinputnodesarecormedbyPearsoncorrelationanalysis．Thepredictedbaselineisgottenbythismode．Finally，doestwo—samplematched-pairsnonparametrictestsforobservedvaluesandpredictesvaluestaverifynetworkaccuracy．Theresultsindicatethatthismethodisaneffectiveapproachf

6、orcalculatingtheN2baselineoftheaero-engineduringcruise．KeyWords：Aero-Engine；FlightDatum；N2Baseline；RBFNeuralNetwork；CorrelationAnalysis；Two-SampleMat—ched-PairsNonparametricTests1引言速发展，神经网络提供了一个解决这种不确定的输入与输出描述可能，并且航空发动机生产厂家也开始摒弃传统的数学模型基线航空发动机巡航状态下N2偏差值对于实施发动机状态监方程技术，转向人工神经网络基线建模。日前“两机”(航

7、空发动控及时发现不良变化，预防飞行事故发生具有重大意义_1]。我国民机和燃气轮机)已列为国家第20个科技重大专项，研究人工神经用航空发动机主要依赖购买欧美厂家，并且发动机的核心技术严网络监控技术对实现国产航空发动机自主监控也具有重大意义。格对外封锁，其中包括航空发动机状态监控技术。确定航空发动选用民航主力机型CFM56—5B系列航空发动机进行研究，机状态基线是实施状态监控的基础，发动机基线隐含在发动机物给出了一种有效的航空发动机N2基线建模方法。理结构之中，生产厂家通过大量的试验已经掌握，但未公布。传统的航空发动机基线求解方法是模型法[2