Un Método de Optimización Combinado para los Programas de Control de Transición de Motores Aeroespaciales
Autores: Hao, Wang; Zhang, Xiaobo; Li, Baokuo; Wang, Zhanxue; Li, Dawei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un Método de Optimización Combinado para los Programas de Control de Transición de Motores Aeroespaciales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Programa de control de transición
Métodos de optimización
Optimización global
Problemas de fluctuación
Motores aéreos
Tasa de flujo de combustible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Un programa de control de transición bien diseñado puede permitir que el motor transite rápida y suavemente de un estado operativo a otro, mejorando así la maniobrabilidad de la aeronave. Aunque los métodos tradicionales de optimización puntual son rápidos para resolver los programas de control de transición, sus programas de control optimizados sufren de problemas de fluctuación. Mientras que los métodos de optimización global pueden suprimir los problemas de fluctuación, su velocidad de resolución lenta los hace inadecuados para aplicaciones de ingeniería. En este artículo, se propone un método de optimización combinado para los programas de control de transición de motores aéreos. Este método divide la optimización de los programas de control en dos capas. En la optimización de la capa externa, se utilizó la técnica de optimización global para suprimir la fluctuación de los parámetros ajustables geométricamente. En la optimización de la capa interna, se adoptó la técnica de optimización puntual para obtener rápidamente el programa de control de la tasa de flujo de combustible. Además, se propuso un método de construcción de puntos de control no uniformes en la capa de optimización global, lo que redujo significativamente el número de puntos de control que necesitaban ser optimizados; mejorando así la eficiencia de la optimización global. El problema de optimización de los programas de control de aceleración y desaceleración de un motor turbofan de flujo mixto se utilizó para verificar la efectividad del método de optimización combinado. Los resultados muestran que, en comparación con el método de optimización puntual, el tiempo de transición optimizado por el método de optimización combinado no muestra diferencias obvias. Los programas de control optimizados por el método de optimización combinado no solo son suaves, sino que también pueden prevenir que algunos componentes se acerquen a sus límites de trabajo.
Descripción
Un programa de control de transición bien diseñado puede permitir que el motor transite rápida y suavemente de un estado operativo a otro, mejorando así la maniobrabilidad de la aeronave. Aunque los métodos tradicionales de optimización puntual son rápidos para resolver los programas de control de transición, sus programas de control optimizados sufren de problemas de fluctuación. Mientras que los métodos de optimización global pueden suprimir los problemas de fluctuación, su velocidad de resolución lenta los hace inadecuados para aplicaciones de ingeniería. En este artículo, se propone un método de optimización combinado para los programas de control de transición de motores aéreos. Este método divide la optimización de los programas de control en dos capas. En la optimización de la capa externa, se utilizó la técnica de optimización global para suprimir la fluctuación de los parámetros ajustables geométricamente. En la optimización de la capa interna, se adoptó la técnica de optimización puntual para obtener rápidamente el programa de control de la tasa de flujo de combustible. Además, se propuso un método de construcción de puntos de control no uniformes en la capa de optimización global, lo que redujo significativamente el número de puntos de control que necesitaban ser optimizados; mejorando así la eficiencia de la optimización global. El problema de optimización de los programas de control de aceleración y desaceleración de un motor turbofan de flujo mixto se utilizó para verificar la efectividad del método de optimización combinado. Los resultados muestran que, en comparación con el método de optimización puntual, el tiempo de transición optimizado por el método de optimización combinado no muestra diferencias obvias. Los programas de control optimizados por el método de optimización combinado no solo son suaves, sino que también pueden prevenir que algunos componentes se acerquen a sus límites de trabajo.