基于神经网络法燃油泵驱动电机转速匹配研究

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1、第46卷第2期电力电子技术Vo1．46．No．22012年2月PowerElectronicsFebruary2012基于神经网络法燃油泵驱动电机转速匹配研究李实求，郝帅，马旭，程咏梅(西北工业大学，自动化学院，陕西西安710072)摘要：航空燃油泵驱动电机负责给燃油泵提供所需的动力。由于燃油驱动电机与燃油泵之间存在很强的非线性及耦合性，使得燃油泵无法正常运行在工况点，造成严重的能量损耗。针对该问题，提出了利用Legendre神经网络法来解决燃油泵与驱动电机转速匹配问题。首先，利用Legendre神经网络法拟合出燃油泵的特性曲线，然后再利用该方法建立以燃油泵的流量、扬程为输入，

2、驱动电机转速为输出的神经网络模型。燃油泵与驱动电机转速匹配仿真结果表明，相比于传统的最小二乘法，Legendre神经网络法具有更高的精度。关键词：驱动电机；神经网络；航空燃油泵；曲线拟合中图分类号：TM301文献标识码：A文章编号：10o0—10oX(2012)02—0l11-03CharacteristicsCurveFittingofFuelPumpBasedonLegendreNeuralNetworkLIShi—qiu，HAOShuai，MAXu，CHENGYong—mei(NoahweswrnPolytechnicalUn&e~ity，Xi’勰710072，China

3、)Abstract：Aviationfuelpumpdrivingmotorisresponsibleforthedeliveryofpowertoeachengine．Asthepresenceofstrongnonlinearandcouplingbetweenfuelpumpdrivingsystemandfuelpump，thefuelpumpdoesnotrunintheoperatingpointandresultinginenergywaste．ThemethodofLegendreneuralnetworkisusedtosolvetheproblemthatf

4、uelpumpanddrivingmotorspeedmatching．Firstly，Legendreneuralnetworkisusedtofitthefuelpumpchar-acteristicscurve．Secondly，thismethodisusedagaintoestablishaneuralnetworkmodelinwhichfuelpumpflowandheadisinputanddrivemotorspeedisoutput．Thesimulationresultsofmatchingbetweenfuelpumpanddrivingmotorsho

5、wthatLegendreneuralnetworkhashigherprecisioncomparedtotraditionalmethodofleastsquares．Keywords：drivemotor；neuralnetwork；aviationfuelpump；curvefittingFoundationProject：SuppoaedbyAero-scienceFund(No．20100853010)1引言出的神经网络。仿真实验结果表明，该方法不仅算法简单而且相比于传统方法精度高。飞机燃油泵驱动电机用于提供燃油泵所需的动力，直接影响整个飞机的安全性和可靠性。然而2

6、Legendre神经网络模型及其构建燃油泵与其驱动电机之间存在很强的非线性及耦2．1Legendre神经网络模型合性。难以得到燃油系统的精确模型。造成燃油泵Legendre神经网络主要采用了一组Legendre不能很好地运行在工况点。最终导致能源的大量正交多项式作为隐层神经元的激励函数，而其输浪费。所谓工况点是指燃油泵在某一特定转速和入层和输出层神经网络采用线性激励函数。以两工作阻力条件下的工作参数。如流量、扬程、功率输入一输出为例，其结构如图1所示。和效率等，一般指流量和扬程两参数[1_。Legendre正交基隐层在此利用神经网络法非线性拟合能力强的优点来解决燃油泵及其驱动电

7、机转速之间的匹配关系。该方法采用了一组Legendre正交多项式作为隐层神经元的激励函数建立神经网络模型。首先，通过该法拟合出燃油泵的特性曲线。接着搭建出PH—lnet一1)以燃油泵扬程及流量为输入。驱动电机转速为输图1Legendre正交基神经网络模型基金项目：航空科学基金(20100853010)该神经网络所有神经元的阈值都设置为零．W定稿日期：201l一08—24为输入层和隐层的连接权值．C为隐层和输出层作者简介：李实求(1963一)，男，湖北通城人，博士研究生，的连接权值，net为隐