基于多目标遗传算法的航空发动机多目标优化控制

发布时间：2017-05-26 21:00

  本文关键词：基于多目标遗传算法的航空发动机多目标优化控制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 多目标遗传算法是近年来针对多目标优化问题发展起来的一种新的优化算法。由于其具有高效、实用的特点,因此越来越受到学术界的重视。本文围绕发动机多目标优化这一主题,对多目标遗传算法的基本理论、典型算法及其在航空发动机多目标优化控制中的应用,进行了较为全面的探讨。 论文首先介绍了国内外遗传算法的发展状况及其研究工作的意义。 第二章对多目标遗传算法进行了系统而深入的探讨。在阐述了遗传算法的基本思想和基本操作步骤的基础上,进一步阐述了多目标遗传算法的思想和基本流程,并着重分析介绍了四种典型的多目标遗传算法,最后通过两个多目标函数优化实例初步验证了算法的优化性能。 第三章以航空发动机模型为对象,利用先进多目标遗传算法NSGA-II对其PID控制器参数进行优化选取。仿真结果表明:在飞行包线内的多个飞行状态,转速阶跃响应过程的性能指标得到了很好的优化,获得了令人满意的优化效果。不失为一种具有较好实用价值的多目标优化算法。 第四章提出用多目标遗传算法解决飞/推综合优化控制的多目标优化问题,综合考虑飞/推综合优化控制模式的多个性能指标,并采用NSGA-II多目标优化算法对其进行优化。最终结果表明,在各个飞行状态都获得了较好的综合控制效果,优化结果令人满意。
【关键词】：航空发动机 多目标遗传算法 多目标优化 PID控制 飞/推综合控制 优化控制模式
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：V233.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 国内外遗传算法发展状况10-11
• 1.1.1 遗传算法的产生与发展10-11
• 1.1.2 国内遗传算法的发展状况11
• 1.2 遗传算法的意义及其在航空发动机控制中的应用11-14
• 1.2.1 遗传算法研究工作的意义11-12
• 1.2.2 遗传算法在航空发动机控制中的应用12-14
• 1.3 本文内容安排14-15
• 第二章 多目标遗传算法15-34
• 2.1 遗传算法的简介15-17
• 2.1.1 遗传算法的基本思想15-16
• 2.1.2 遗传算法的几个要点16-17
• 2.1.3 遗传算法的特点17
• 2.2 多目标遗传算法的产生及基本思想17-19
• 2.2.1 多目标遗传算法的产生17-18
• 2.2.2 多目标遗传算法的基本思想18-19
• 2.3 几种新型的多目标遗传算法19-32
• 2.3.1 Pareto 最优性理论简介20
• 2.3.2 四种新型的多目标遗传算法20-30
• 2.3.3 多目标函数优化实例30-32
• 2.4 小结32-34
• 第三章 航空发动机PID 控制器参数优化设计34-58
• 3.1 数字PID 控制34-36
• 3.1.1 PID 控制原理34-35
• 3.1.2 数字PID 控制器35-36
• 3.2 基于航空发动机模型的PID 控制36
• 3.3 基于多目标遗传算法的航空发动机PID 控制器参数优化36-57
• 3.3.1 基于NSGA-II 的航空发动机PID 控制器参数优化37-39
• 3.3.2 优化结果39-57
• 3.3.2.1 中间状态单变量PI 控制39-49
• 3.3.2.2 中间状态双变量PI 控制49-54
• 3.3.2.3 中间状态单变量PID 控制54-57
• 3.4 小结57-58
• 第四章 基于多目标遗传算法的飞/推综合优化控制58-74
• 4.1 引言58
• 4.2 飞/推综合优化控制模式问题及数学描述58-59
• 4.3 基于多目标遗传算法的飞/推综合优化控制59-72
• 4.3.1 飞/推综合优化控制的多目标优化问题59
• 4.3.2 基于多目标遗传算法的发动机多目标优化59-60
• 4.3.3 算法的设计与实现60
• 4.3.4 优化结果60-72
• 4.4 小结72-74
• 第五章 总结与展望74-77
• 5.1 总结74-75
• 5.2 后续工作展望75-77
• 致谢77-78
• 攻读硕士学位期间发表的主要论文78-79
• 参考文献79-81

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘丹;唐德威;邓宗全;姜生元;;少齿差齿轮传动承载能力分析及体积优化[J];机械设计与制造;2012年12期

2 陈江义;焦利明;范利格;;基于多学科协同算法的V型带传动优化[J];机械设计与制造;2013年02期

3 陈江义;焦利明;;基于多学科协同算法的机床主轴优化设计[J];郑州大学学报(工学版);2012年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 范培蕾;多目标优化方法及其在高超声速试飞器系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 李华英;航空发动机多变量鲁棒控制方法研究[D];南昌航空大学;2010年

2 刘欢;密集型窄缝矩形通道液冷冷板性能分析与结构优化[D];西安电子科技大学;2011年

3 曾伟;自适应滤波算法及其FPGA仿真[D];南昌航空大学;2011年

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本文编号：398036