申请/专利权人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所

申请日：2023-05-30

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN117555231B

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04;G01M9/06;G01M9/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.13#公开

摘要：基于模糊规则的风洞流场控制方法、电子设备及存储介质，属于航空航天工业风洞试验技术领域。为提高风洞流场控制的精度，本发明基于风洞的孔壁试验段，槽壁试验段，可调开闭比试验段，实壁试验段，构建风洞试验段模型结构，采集风洞试验段模型结构的属性特征数据；基于模糊规则的控制方法构建模糊自适应风洞流场控制器模型；基于构建的风洞试验段模型结构，建立风洞试验段模型的辨识方法，然后利用构建的模糊自适应风洞流场控制器模型进行风洞流场控制量校正，完成风洞流场控制。本发明操作简单，控制效果良好。

主权项：1.一种基于模糊规则的风洞流场控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、基于风洞的孔壁试验段，槽壁试验段，可调开闭比试验段，实壁试验段，构建风洞试验段模型结构分类，采集风洞试验段模型结构的属性特征数据；S1中构建的风洞试验段模型结构包括孔壁试验段模型结构，槽壁试验段模型结构，可调开闭比试验段模型结构，实壁试验段模型结构，试验段模型在实验开始前更换完成，上位机采集属性特征数据；S2、基于模糊规则的控制方法构建模糊自适应风洞流场控制器模型；步骤S2的具体实现方法包括如下步骤：S2.1、设置模糊自适应风洞流场控制器的输入物理量为风洞流场控制量偏差E、风洞流场控制量偏差变化率EC、模糊自适应风洞流场控制器的输出物理量为风洞流场输出开度OC；S2.2、构建模糊自适应风洞流场控制器模型，在直接型模糊自适应控制器模型基础上增设风洞流场性能计算模块、风洞流场控制量校正模块、风洞流场模糊控制规则修正模块；S2.3、基于步骤S2.2构建的模糊自适应风洞流场控制器模型，设置模糊子集隶属度函数的表达式为： 其中，Ax为模糊子集隶属度函数，Cm为高斯模糊的中心，k为整数；S2.4、基于步骤S2.3构建的模糊子集隶属度函数，建立模糊自适应风洞流场控制器模糊控制规则；步骤S2.4的具体实现方法包括如下步骤：S2.4.1、构建8个模糊子集包括风洞流场控制量偏差E，8个模糊子集{PB1,PM1,PS1,PO1,NO1,NS1,NM1,NB1}分别表示风洞流场控制量偏差的正大、正中、正小、正零、负零、负小、负中、负大；S2.4.2、构建7个模糊子集包括风洞流场控制量偏差变化率EC，7个模糊子集{PB2,PM2,PS2,O2,NS2,NM2,NB2}分别表示风洞流场控制量偏差变化率的正大、正中、正小、零、负小、负中、负大；S2.4.3、构建5个模糊子集包括风洞流场输出开度OC，5个模糊子集{PB3,PS3,O3,NS3,NB3}分别表示风洞流场输出开度的正大、正小、零、负小、负大；S2.4.4、建立模糊自适应风洞流场控制器模糊控制规则，得到模糊自适应风洞流场控制器模糊控制规则的输出表达式为： 其中，U*为输出开度，为前提条件转置矩阵，RJ为模糊规则，j为第j条模糊规则；S3、基于步骤S1构建的风洞试验段模型结构，建立风洞试验段模型的辨识方法，然后利用步骤S2构建的模糊自适应风洞流场控制器模型进行风洞流场控制量校正，完成风洞流场控制；步骤S3的具体实现方法包括如下步骤：S3.1、将步骤S1采集的风洞试验段模型结构的属性特征数据映射到步骤S2构建的模糊自适应风洞流场控制器模型，得到目标模型，待用；S3.2、对步骤S3.1得到的目标模型匹配模糊自适应风洞流场控制器模糊控制规则，进行风洞流场性能计算、风洞流场控制量校正、风洞流场模糊控制规则修正；步骤S3.2的具体实现方法包括如下步骤：S3.2.1、风洞流场性能计算：依据采集的风洞试验段模型的风洞流场控制量偏差、风洞试验段模型的风洞流场控制量偏差变化率，计算输出校正量公式为：pinT＝Π[EinT,ECinT]其中，EinT为第i个风洞试验段模型的风洞流场控制量偏差，ECinT为第i个风洞试验段模型的风洞流场控制量偏差变化率，pinT为第i个风洞试验段模型的输出校正量；S3.2.2、利用步骤S3.2.1计算的风洞试验段模型的输出校正量构建输出校正向量，转化为对风洞流场控制过程的输入校正向量，施加于风洞流场控制过程，计算公式为：RinT＝M-1PinT其中，PinT为第i个风洞试验段模型的输出校正向量，RinT为第i个风洞试验段模型的输入校正向量，M为表示输入输出增量关系的模糊矩阵；S3.2.3、考虑模糊自适应风洞流场控制器模型滞后性对性能的影响，模糊规则校正采用最大隶属度法进行决策，表达式为： 其中，R′inT为第i个风洞试验段模型的校正量模糊控制规则；然后第i个风洞试验段模型的模糊输入向量的计算公式为：UinT＝EinT×ECinT×R'inT＝[Ri1,Ri2,…,Ril]i×l。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 基于模糊规则的风洞流场控制方法、电子设备及存储介质

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