基于改进布谷鸟搜索算法的压气机特性曲线预测

1

作者 王巍 李哲 +3 位作者 刘祎阳 姜孝谟 刘朋 李士龙 《推进技术》 北大核心 2025年第1期219-227,共9页

为了提高压气机特性曲线的预测精度和边界工况点的泛化能力,本文提出了一种改进布谷鸟搜索算法优化BP(ICS-BP)的模型,应用于某轴流压气机流量-压比特性预测方法研究,并对比分析了采用传统BP、遗传算法优化BP(GA-BP)、布谷鸟搜索算法优化... 为了提高压气机特性曲线的预测精度和边界工况点的泛化能力,本文提出了一种改进布谷鸟搜索算法优化BP(ICS-BP)的模型,应用于某轴流压气机流量-压比特性预测方法研究,并对比分析了采用传统BP、遗传算法优化BP(GA-BP)、布谷鸟搜索算法优化BP(CS-BP)、径向基函数神经网络(RBF)、极限学习机(ELM)、自优化支持向量机(MSVM)和ICS-BP模型的预测结果。分析显示,ICS-BP模型整体预测结果的相对误差最小,普遍在±1%以内,评价指标展现出最高的精度和鲁棒性,预测结果具有最佳的泛化能力,且优化后的模型解决BP易陷入局部最优的问题;ELM和RBF模型运行速度较快的情况下依然具有良好的整体预测精度,但对于边界工况点预测效果欠佳,适用于对时间成本要求高的场景。针对7F重型燃气轮机和NASA74A型号压气机特性曲线,通过ICS-BP模型预测的压比特性精度较高,整体预测结果的平均绝对百分误差分别为1.129%和0.590%,进一步验证了其在特性预测方面的优势。 展开更多

关键词 压气机特性 曲线预测 改进布谷鸟搜索算法 神经网络 泛化能力

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基于数据驱动的压气机特性图代理模型构建和优化

2

作者 杨启融 王贺春 +3 位作者 杨传雷 王银燕 赵兴天 牟红雨 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期89-94,共6页

本文通过对某船用柴油机的匹配涡轮增压器进行研究,得到了压气机的特性曲线。分析了压气机转速、质量流量、压比和效率之间的关系。为了拟合回归和预测压气机特性曲线,使用了一些广泛使用的代理模型,包括Kriging模型、响应面法(RSM)、... 本文通过对某船用柴油机的匹配涡轮增压器进行研究,得到了压气机的特性曲线。分析了压气机转速、质量流量、压比和效率之间的关系。为了拟合回归和预测压气机特性曲线,使用了一些广泛使用的代理模型,包括Kriging模型、响应面法(RSM)、人工神经网络(ANN)、径向基函数(RBF)和支持向量机(SVM)。代理模型用于精确预测涡轮增压器在特定时间的运行参数。采用代理模型对不同速度组的曲线进行拟合,研究了压力比与效率的整体预测建模方法,并通过数据分析了不同训练样本量对拟合精度的影响;通过遗传算法优化后的全转速下的代理模型的拟合精度提高,在样本数量较少时,其代理模型拟合结果的R~2超过95%。 展开更多

关键词 船舶发动机 涡轮增压器 代理模型 机器学习 压气机特性图

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来流含水对航空发动机风扇/压气机特性的影响 被引量：11

3

作者 刘波 曹志鹏 +2 位作者 高嵩 靳军 周强 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1041-1047,共7页

结合大小水滴模型和由大量试验数据得到的损失和落后角模型,采用两相流理论与数值模拟的手段,在来流含水的状态下计算了某型发动机压缩系统的特性;分别研究了来流含水量、水滴尺寸等对压气机性能的影响。结果表明:进口气流中水的含量以... 结合大小水滴模型和由大量试验数据得到的损失和落后角模型,采用两相流理论与数值模拟的手段,在来流含水的状态下计算了某型发动机压缩系统的特性;分别研究了来流含水量、水滴尺寸等对压气机性能的影响。结果表明:进口气流中水的含量以及它存在形式均对压缩系统性能有不可忽视的影响,同时也验证了本文方法有效性和应用价值。 展开更多

关键词 航空、航天推进系统 水滴尺寸 损失落后角模型 压气机特性 来流含水

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基于QPSO算法的压气机特性代理模型优化 被引量：7

4

作者 赵勇 李本威 +1 位作者 朱飞翔 张勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1537-1543,共7页

考虑到小样本特性数据情况下进行部件特性数据的二维线性插值精度低,提出一种基于量子粒子群优化(QPSO)算法的压气机特性代理模型优化方法。针对原始Kriging模型对其相关模型参数的初始值极度敏感以及易限于局部最优解的缺陷,利用QPSO... 考虑到小样本特性数据情况下进行部件特性数据的二维线性插值精度低,提出一种基于量子粒子群优化(QPSO)算法的压气机特性代理模型优化方法。针对原始Kriging模型对其相关模型参数的初始值极度敏感以及易限于局部最优解的缺陷,利用QPSO算法对Kriging的相关模型参数进行全局寻优,克服了基于梯度的模式搜索法对于参数初始值的依赖,经测试该方法具有较好的效率以及稳定性。将该优化模型扩展应用于低压压气机特性代理模型建立与重构。经验证,在小样本特性数据下,基于QPSO的压气机特性Kriging模型仍具有较高精度,应用前景可观。 展开更多

关键词 量子粒子群优化 压气机特性 代理模型 KRIGING 优化 重构

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基于RBF神经网络的压气机特性仿真 被引量：10

5

作者 彭靖波 谢寿生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期30-32,共3页

为克服传统仿真方法误差较大的问题,提出了一种基于RBF(多变量插值的径向基函数)神经网络的压气机特性仿真方法。利用RBF神经网络能逼近任意非线性系统的特点,对压气机特性进行了拟合。试验结果表明,此方法具有精度高,收敛速度快等优点... 为克服传统仿真方法误差较大的问题,提出了一种基于RBF(多变量插值的径向基函数)神经网络的压气机特性仿真方法。利用RBF神经网络能逼近任意非线性系统的特点,对压气机特性进行了拟合。试验结果表明,此方法具有精度高,收敛速度快等优点,可广泛运用于发动机数值仿真及控制模拟等领域。 展开更多

关键词 RBF神经网络 压气机特性 仿真 非线性系统

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一种改进的变几何压气机特性计算方法 被引量：6

6

作者 李志刚 陶增元 +1 位作者 丁康乐 宋文艳 《航空发动机》 2004年第4期7-9,共3页

采用一种改进的压气机特性计算方法对变几何压气机特性进行了模拟 ,介绍了HARIKA算法与级叠加法的异同 ,重点阐述了该算法的步骤和流程 ;应用该算法进行了模型计算和试验对比。通过与压气机试验特性对比 。

关键词 几何 叠加法 异同 步骤 计算方法 改进 流程 压气机特性 特性对比 模型计算

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压气机特性曲线精确分步拟合方法研究 被引量：9

7

作者 房友龙 刘东风 +2 位作者 贺星 余良武 邓志明 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2019年第2期21-27,共7页

针对压气机特性曲线分步拟合中坐标变换方法不明确的问题,提出先对压比进行坐标变换,坐标变换中的参数对折合转速进行拟合,之后折合流量或效率分两步对压比和折合转速进行拟合的改进方法。用多个指标对拟合结果进行了评估,给出了拟合阶... 针对压气机特性曲线分步拟合中坐标变换方法不明确的问题,提出先对压比进行坐标变换,坐标变换中的参数对折合转速进行拟合,之后折合流量或效率分两步对压比和折合转速进行拟合的改进方法。用多个指标对拟合结果进行了评估,给出了拟合阶次的选取方法。实例说明了改进方法的有效性,进一步说明了拟合中坐标变换的意义,以及第二步系数拟合中牛顿插值法和最小二乘法的适用情形。 展开更多

关键词 燃气轮机 压气机特性曲线 分步拟合 坐标变换 最小二乘法 牛顿插值法 泛化能力

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变几何压气机特性仿真 被引量：4

8

作者 宋文艳 黎明 蔡元虎 《航空发动机》 2004年第3期31-35,51,共6页

基于级综合特性的大量经验关系式 ,建立了静叶可调的变几何压气机特性的计算模型 ,并仿真了压气机在不同静叶转角组合调节规律下的特性 ,计算考虑了气流温度等因素对特性的影响。结果表明该模型对于预测变几何压气机特性和分析静叶转角... 基于级综合特性的大量经验关系式 ,建立了静叶可调的变几何压气机特性的计算模型 ,并仿真了压气机在不同静叶转角组合调节规律下的特性 ,计算考虑了气流温度等因素对特性的影响。结果表明该模型对于预测变几何压气机特性和分析静叶转角可调对压气机特性的影响 。 展开更多

关键词 压气机特性 变几何 数值模拟 静叶转角 变循环涡轮发动机

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基于多输出LSSVM的压气机特性的拟合和预测研究 被引量：4

9

作者 刘尚明 张丽 +1 位作者 魏成亮 蒲星星 《热力透平》 2013年第2期77-83,共7页

采用最小二乘支持向量机进行了压气机特性拟合和预测研究,利用遗传算法对向量机的核参数和惩罚参数进行优化,提高建模精度,分析了已知特性数据的拟合精度,并对已知转速特性线上的未知数据、已知转速特性线之间的未知转速特性线、已知转... 采用最小二乘支持向量机进行了压气机特性拟合和预测研究,利用遗传算法对向量机的核参数和惩罚参数进行优化,提高建模精度,分析了已知特性数据的拟合精度,并对已知转速特性线上的未知数据、已知转速特性线之间的未知转速特性线、已知转速特性线之外的未知转速特性线进行预测,将预测结果与BP神经网络预测结果进行对比,表明最小二乘支持向量机法具有更高的预测精度,可满足工程仿真需求。 展开更多

关键词 多输出最小二乘支持向量机 遗传算法 压气机特性 拟合和预测

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基于经验方程的船用三轴燃气轮机压气机特性计算 被引量：1

10

作者 周密 刘永葆 余又红 《燃气轮机技术》 2009年第3期46-48,共3页

针对在压气机特性拟合计算中存在的部件特性不完整问题,提出一种基于经验方程的船用三轴燃气轮机压气机特性计算方法。通过经验方程的引入,求解出所缺少的高压压气机特性方程,继而建立了完整的压气机特性计算模型。分析表明该模型具有... 针对在压气机特性拟合计算中存在的部件特性不完整问题,提出一种基于经验方程的船用三轴燃气轮机压气机特性计算方法。通过经验方程的引入,求解出所缺少的高压压气机特性方程,继而建立了完整的压气机特性计算模型。分析表明该模型具有较高的精确度,能够满足船用三轴燃气轮机压气机变工况特性计算的需要。 展开更多

关键词 燃气轮机 经验方程 压气机特性

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基于贝兹曲线的压气机特性图生成方法

11

作者 李书明 王泽芃 +1 位作者 孙爽 孙小鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第33期14428-14433,共6页

精准的性能模型对发动机性能评估和故障诊断尤为重要,其精度主要决定于发动机部件特性图(engine component maps,Map)。这些是发动机制造商的专有信息,是在昂贵的试车测试中获得的。但同种类型发动机由于装配尺寸和制造工艺的误差,个体... 精准的性能模型对发动机性能评估和故障诊断尤为重要,其精度主要决定于发动机部件特性图(engine component maps,Map)。这些是发动机制造商的专有信息,是在昂贵的试车测试中获得的。但同种类型发动机由于装配尺寸和制造工艺的误差,个体发动机部件Map之间存在一定区别,其中压气机Map的变化尤为明显。为此提出了一种新的压气机特性图生成方法,通过贝兹曲线的通用方程来表示压气机的转速特性线,将控制贝兹曲线形状的控制点参数表示为无量纲转速的多项式函数,以完成压气机特性图上转速特性线的生成过程。最后利用发动机试车数据,在建立的涡扇发动机性能模型上进行了验证,并对比了使用不同控制点参数对模型精度的影响,结果表明该方法可以有效提高发动机性能模型的准确性。 展开更多

关键词 发动机性能模型 压气机特性图 贝兹曲线 涡扇发动机

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湿压缩压气机特性的研究 被引量：4

12

作者 李淑英 祝剑虹 卢伟 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期600-604,651,共5页

向压气机喷水可减少压气机压缩功。喷水后由于工质的性质发生改变 ,而使压气机特性发生变化。为了得到喷水后的压气机特性 ,采用近似相似理论对喷水后压气机特性进行仿真 ,得到喷水对压气机压比、流量等特性的影响。由于压气机特性通过... 向压气机喷水可减少压气机压缩功。喷水后由于工质的性质发生改变 ,而使压气机特性发生变化。为了得到喷水后的压气机特性 ,采用近似相似理论对喷水后压气机特性进行仿真 ,得到喷水对压气机压比、流量等特性的影响。由于压气机特性通过近似模化得到湿压缩压气机特性 ,为湿压缩技术在燃气轮机、涡轮增压柴油机和涡轮增压汽油机的应用研究奠定了基础。 展开更多

关键词 湿压缩 压气机特性 仿真 燃气轮机 涡轮增压柴油机 涡轮增压汽油机

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基于Kriging算法的压气机特性建模 被引量：7

13

作者 涂环 陈辉 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期377-383,共7页

为提高压气机模型的精度,提出了一种基于Kriging算法的压气机特性建模方法,以船舶柴油机用压气机为例,基于Kriging方法构造压气机流量特性预测模型,讨论了该方法中相关参数初值和相关模型对预测误差的影响.在此基础上,以压气机流量特性... 为提高压气机模型的精度,提出了一种基于Kriging算法的压气机特性建模方法,以船舶柴油机用压气机为例,基于Kriging方法构造压气机流量特性预测模型,讨论了该方法中相关参数初值和相关模型对预测误差的影响.在此基础上,以压气机流量特性预测为例,对比分析了Kriging模型、BP神经网络和曲线拟合3种方法的预测精度.结果表明:Kriging模型具有较高的预测精度,BP神经网络次之,曲线拟合方法的预测能力明显不足.最后,通过对压气机流量和效率特性的预测,验证了Kriging方法用于预测不同型号压气机特性参数的适用性和精确性. 展开更多

关键词 增压发动机 压气机特性 代理模型 Kriging算法

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基于MEA-BP神经网络的压气机特性曲线预测 被引量：15

14

作者 黄伟 常俊 孙智滨 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2019年第2期67-74,共8页

针对燃气轮机建模过程中压气机特性曲线的预测在非设计工况条件下精度较低和泛化能力较差的问题,提出了一种基于思维进化算法(MEA)的BP神经网络预测模型。该模型融合了MEA全局寻优的能力,在神经网络的权值和阈值范围内,通过MEA的"... 针对燃气轮机建模过程中压气机特性曲线的预测在非设计工况条件下精度较低和泛化能力较差的问题,提出了一种基于思维进化算法(MEA)的BP神经网络预测模型。该模型融合了MEA全局寻优的能力,在神经网络的权值和阈值范围内,通过MEA的"趋同"和"异化"操作,得到全局最优解并将其应用于BP神经网络的初始值,进而通过迭代得到最优输出预测曲线。预测结果表明:与独立的BP神经网络相比,MEA-BP神经网络的预测结果具有更好的精度和泛化能力,相对误差也降低了很多。可见,该方法适用于压气机特性曲线的预测,有助于压气机的实际运行分析,为燃气轮机的整体建模打下了较好的基础。 展开更多

关键词 BP神经网络 思维进化算法 压气机特性曲线

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基于不同压气机特性曲线预测方法的燃气轮机建模研究 被引量：2

15

作者 张烨 黄伟 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第1期129-134,共6页

为了提高燃气轮机模型的整体仿真精度,利用最小二乘法、BP神经网络法和XGboost算法对燃气轮机压气机特性曲线进行拟合。以某双轴燃气轮机为研究对象,将3种压气机特性曲线拟合结果应用到燃气轮机的整体仿真中。结果表明:在压气机特性曲... 为了提高燃气轮机模型的整体仿真精度,利用最小二乘法、BP神经网络法和XGboost算法对燃气轮机压气机特性曲线进行拟合。以某双轴燃气轮机为研究对象,将3种压气机特性曲线拟合结果应用到燃气轮机的整体仿真中。结果表明:在压气机特性曲线预测中,XGboost和BP神经网络对压气机特性曲线的拟合精度最高,最小二乘法的拟合精度相对较低;在燃气轮机的整体仿真中,3种方法对燃机截面参数的计算都能够达到很好的精度。其中基于XGboost算法的燃气轮机仿真模型对燃机截面参数的计算精度最高,最高平均相对误差仅为1.15%。压气机特性曲线的拟合精度直接影响燃气轮机截面参数的计算误差,利用XGboost算法和BP神经网络法对压气机特性曲线拟合能够为提高燃气轮机模型精度提供参考。 展开更多

关键词 燃气轮机 机理模型 压气机特性曲线 拟合方法

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改变几何参数对离心压气机特性的影响

16

作者 陆桂林 《上海交通大学学报》 EI CAS 1987年第6期103-109,共7页

离心压气机特性计算的目的是预估离心压气机在各种不同工况下的压比——流量曲线。本文所提出的计算方法是基于文献中介绍的半经验的叶轮损失模型以及作者提出无叶扩压器的环量计算方法,通过一个实例计算,并与试验进行比较,然后计算了... 离心压气机特性计算的目的是预估离心压气机在各种不同工况下的压比——流量曲线。本文所提出的计算方法是基于文献中介绍的半经验的叶轮损失模型以及作者提出无叶扩压器的环量计算方法,通过一个实例计算,并与试验进行比较,然后计算了不同几何参数的压气机特性。 展开更多

关键词 压气机特性 环量 无叶扩压器 零冲角 几何参数

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喷水压气机特性的实验研究

17

作者 卫星云 史玉恒 李淑英 《应用科技》 CAS 2006年第7期64-67,共4页

为了得到喷水后压气机工作点的变化规律,通过实验的手段,对离心压气机进口喷水压气机特性和发电用的燃气轮机进口喷水压气机特性进行研究,并对喷水后压气机实验结果进行分析,得到不同工况下,不同喷水量压气机工作点变化规律,此研究成果... 为了得到喷水后压气机工作点的变化规律,通过实验的手段,对离心压气机进口喷水压气机特性和发电用的燃气轮机进口喷水压气机特性进行研究,并对喷水后压气机实验结果进行分析,得到不同工况下,不同喷水量压气机工作点变化规律,此研究成果可为湿压缩技术的应用提供参考. 展开更多

关键词 喷水 压气机特性 实验

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基于人工蜂群优化支持向量参数的压气机特性线的表达 被引量：4

18

作者 徐思雨 应雨龙 +2 位作者 周宏宇 靳尧飞 谢启跃 《燃气轮机技术》 2020年第4期24-33,共10页

为克服传统方法对压气机特性线内插与外推预测性能模拟精度不高的问题及准确实现压气机在变工况条件下基于部件特性线行为的燃气轮机热力学仿真计算,一种基于蜜蜂采蜜行为的人工蜂群(artificial bee colony,ABC)优化支持向量机(support ... 为克服传统方法对压气机特性线内插与外推预测性能模拟精度不高的问题及准确实现压气机在变工况条件下基于部件特性线行为的燃气轮机热力学仿真计算,一种基于蜜蜂采蜜行为的人工蜂群(artificial bee colony,ABC)优化支持向量机(support vector machine,SVM)参数的方法被提出并用于压气机特性线的表达。从泛化精度及计算耗时的角度,与常用的BP算法、粒子群算法和网格寻优法的SVM模型相比较。同时,为验证训练样本容量对实验结果的影响,减少样本集数量,对比同一转速下不同算法的预测性能曲线及柱状残差图。应用分析表明,不同转速下基于ABC算法优化的SVM模型在压气机特性线的表达上具有更佳的预测精度和计算实时性,并且该方法不随样本容量波动而精度失准,具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 压气机特性线的表达 内插与外推 支持向量机 人工蜂群算法 参数优化

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喷水对压气机特性的影响

19

作者 吉桂明 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期494-494,共1页

据《Теплоэнергетика》2006年12月号报道，把水喷入压气机叶片装置是改进燃气轮机工作参数的方法之一。近来，这种方法被广泛用于提高燃气轮机装置的输出功率、效率，也用来减少NOx排放。

关键词 压气机特性 喷水 燃气轮机装置 压气机叶片 NOX排放 工作参数 输出功率

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基于免疫算法的压气机特性曲线预测方法研究

20

作者 赵子龙 康英伟 扶文浩 《汽轮机技术》 北大核心 2023年第4期289-292,共4页

针对压气机特性曲线预测精度较低、边界工况点处泛化能力较差的问题,提出基于免疫算法(IA)的BP神经网络预测模型和SVR预测模型。同时,为研究人工神经网络在压气机特性曲线预测中的应用,分别采用极限学习机、RBF、MEA-BP、IA-BP以及IA-SV... 针对压气机特性曲线预测精度较低、边界工况点处泛化能力较差的问题,提出基于免疫算法(IA)的BP神经网络预测模型和SVR预测模型。同时,为研究人工神经网络在压气机特性曲线预测中的应用,分别采用极限学习机、RBF、MEA-BP、IA-BP以及IA-SVR神经网络对某型燃气轮机压气机的性能关系进行模拟,分析5种神经网络模型在压气机特性曲线预测的优劣程度。结果表明:IA-BP神经网络模型收敛速度快,精度高,相对误差百分比更小,预测结果有更好的泛化能力,且适用于非设计工况条件下压气机特性曲线预测;IA-SVR模型的平均相对误差更小。免疫算法优化的模型可以提高拟合和预测的准确性,有利于燃气轮机组的建模与仿真。 展开更多

关键词 压气机特性曲线 神经网络 免疫算法 曲线预测

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