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航空发动机控制方向课程群的移动自媒体辅助教学初探 预览
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作者 鲁峰 金泉 《工业和信息化教育》 2019年第1期65-69,共5页
本文针对信息网络交互时代航空发动机控制方向课程群发展新方向,研究一种基于移动自媒体信息交互的教学改革方法;探究航空发动机控制方向课程群的自媒体虚拟课堂开发设计,利用移动自媒体便携、实时的特点,分析提高专业课程教学质量的方... 本文针对信息网络交互时代航空发动机控制方向课程群发展新方向,研究一种基于移动自媒体信息交互的教学改革方法;探究航空发动机控制方向课程群的自媒体虚拟课堂开发设计,利用移动自媒体便携、实时的特点,分析提高专业课程教学质量的方法,实践基于移动自媒体的学生主动建构模式的教学,在自媒体时代下为培养我国航空发动机战略亟须的控制方向专业人才提供了一种新的教学方法途径。 展开更多
关键词 航空发动机 移动自媒体 建构主义
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涡扇发动机油门节流控制器设计仿真研究 预览
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作者 顾彬斌 潘慕绚 金泉 《计算机仿真》 北大核心 2019年第6期49-54,共6页
涡扇发动机动态特性在节流状态下随着转速和飞行条件的变化呈现强非线性,定参数PID控制器难以保证全包线节流状态的控制性能。针对该问题,提出相似模糊PI控制器实现包线节流状态的稳定跟踪控制。针对发动机设计点转速特性,建立PI控制器... 涡扇发动机动态特性在节流状态下随着转速和飞行条件的变化呈现强非线性,定参数PID控制器难以保证全包线节流状态的控制性能。针对该问题,提出相似模糊PI控制器实现包线节流状态的稳定跟踪控制。针对发动机设计点转速特性,建立PI控制器参数调整规则,利用模糊规则增强PI控制器的适应性,并引入遗传算法优化模糊系统的论域边界。为克服包线特性变化,利用发动机在相似坐标系中特性相近的特点,采用相似变换自适应调整包线内工作点的模糊论域边界,减少包线内论域参数整定的工作量。针对包线内不满足相似原理的工作点,修正相似变换后的控制器参数。应用所设计的控制器于某型涡扇发动机并开展数字仿真。仿真结果表明该控制器可保证发动机节流状态下转速跟踪性能,系统输出响应速度快,无超调,具有一定的工程实用性。 展开更多
关键词 涡扇发动机 节流状态 模糊比例积分控制 遗传算法 相似理论
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涡扇发动机多动力学建模方法
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作者 潘慕绚 陈强龙 +2 位作者 周永权 周文祥 金泉 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期94-105,共12页
考虑涡扇发动机转子部件的惯性、容腔中质量与能量的堆积效应和高低温部件间的热交换,依据转子动力学、容积动力学及热力学建立涡扇发动机部件级非线性动态数学模型。通过求解质量、动量和能量的一阶微分方程,获得发动机典型截面处的性... 考虑涡扇发动机转子部件的惯性、容腔中质量与能量的堆积效应和高低温部件间的热交换,依据转子动力学、容积动力学及热力学建立涡扇发动机部件级非线性动态数学模型。通过求解质量、动量和能量的一阶微分方程,获得发动机典型截面处的性能参数。该模型能够反映涡扇发动机温度、压力、转速等12个关键参数的动态特性,避免传统转子动力学迭代模型的迭代求解,提高了模型实时性。模型输出与试验数据对比结果表明,其稳态误差小于1.6%,最大动态误差小于5%,单次流路计算平均耗时为0.009ms。 展开更多
关键词 涡扇发动机 转子动力学 容积动力学 热力学 多动力学建模
基于自适应拟合建模的航空发动机健康参数估计 预览
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作者 顾嘉辉 鲁峰 +1 位作者 金泉 强子健 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第3期28-32,共5页
针对航空发动机各部件会发生性能缓慢退化,而现有的发动机线性模型建模方法无法在全寿命期限内满足精度要求,导致滤波算法对健康参数的估计误差随着飞行循环数的增加而增加的问题,提出自适应拟合的方法建立包含健康参数的状态变量模型(S... 针对航空发动机各部件会发生性能缓慢退化,而现有的发动机线性模型建模方法无法在全寿命期限内满足精度要求,导致滤波算法对健康参数的估计误差随着飞行循环数的增加而增加的问题,提出自适应拟合的方法建立包含健康参数的状态变量模型(SVM),并设计卡尔曼滤波器进行健康参数估计。方法利用上一个采样周期内健康参数的估计值实时更新健康参数相关系数矩阵,以提高线性模型的精度。以某型商用航空发动机部件级模型为基础,在设计巡航点采用提出的方法建立线性变参数模型。通过相似换算,在多个飞行状态点,进行数字仿真性能缓慢退化过程。经验证:相比改进拟合法,基于所提建模方法的卡尔曼滤波器能较大地提高对健康参数的估计精度,同时具有较好的实时性。 展开更多
关键词 商用航空发动机 气路健康参数 状态变量模型 卡尔曼滤波 自适应拟合建模
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“逆合成分析法在设计合成路线流程图中的应用”课堂实录与感悟 预览
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作者 金泉 《化学教与学》 2019年第3期31-35,共5页
设计有机合成路线流程图是江苏化学高考必考的一种典型题型,多数同学难于适从,很难有效突破,失分严重。逆合成“五步”分析法即观察、拆分、转化、阅读、整理,对突破设计有机合成路线流程图具有很强的指导性、针对性和实效性,尤其在二... 设计有机合成路线流程图是江苏化学高考必考的一种典型题型,多数同学难于适从,很难有效突破,失分严重。逆合成“五步”分析法即观察、拆分、转化、阅读、整理,对突破设计有机合成路线流程图具有很强的指导性、针对性和实效性,尤其在二轮复习时。现将此以课堂实录的形式作一整理,供大家参考和借鉴。 展开更多
关键词 观察 拆分 转化 阅读 整理 显性信息 蕴含信息
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例谈基于数据推理的化学教学实践 预览
6
作者 丁浩 金泉 《化学教学》 CAS 北大核心 2019年第7期55-58,共4页
以四个化学教学实践为案例,阐述立足课堂运用合理数据进行推理分析,解答学生疑问,培养学生寻找所需证据的途径、增强学生的证据意识,发展学生化学学科核心素养。提升教师对教材、试题的洞察力和理解力,创设真实的学习情境,为学生的学科... 以四个化学教学实践为案例,阐述立足课堂运用合理数据进行推理分析,解答学生疑问,培养学生寻找所需证据的途径、增强学生的证据意识,发展学生化学学科核心素养。提升教师对教材、试题的洞察力和理解力,创设真实的学习情境,为学生的学科素养发展奠定基础。 展开更多
关键词 数据推理 证据意识 化学教学 海水提镁
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在小学高年级开展语文教学的有效途径 预览
7
作者 金泉 《基础教育研究》 2019年第8期42-43,共2页
在高年级的语文教学中,教师可采用四大途径开展教学活动:明确阅读任务,调整教学行为;优化教学引导,完成阅读训练;突出学习体验,感受知识魅力;多元教学评价,学会取长补短。
关键词 语文教学 有效途径
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基于区域极点配置的航空发动机全包线H∞/LPV控制 预览
8
作者 王宁 潘慕绚 金泉 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期456-465,共10页
根据发动机相似工作原理以及平方和(Sun of squares,SOS)规划,基于发动机全飞行包线的换算线性变参数(Linear parameter varying,LPV)模型,提出了一种基于区域极点配置的航空发动机全包线切换H∞/LPV控制方法。根据发动机相似换算参数,... 根据发动机相似工作原理以及平方和(Sun of squares,SOS)规划,基于发动机全飞行包线的换算线性变参数(Linear parameter varying,LPV)模型,提出了一种基于区域极点配置的航空发动机全包线切换H∞/LPV控制方法。根据发动机相似换算参数,建立换算状态变量模型。以高压换算转速为调度参数,利用多项式拟合得到全包线慢车以上的换算LPV模型。考虑基于区域极点配置的H∞/LPV控制问题,将LPV闭环系统的极点配置在复平面上一个期望的区域内,并将LPV闭环系统稳定性条件转化为SOS约束,进行控制器求解。基于Lyapunov理论,设计全包线的切换LPV控制器,保证切换闭环系统Lyapunov意义下稳定。仿真结果表明,设计的切换LPV控制器能保证全包线内系统稳定且具有较好的鲁棒性能和动态响应性能。 展开更多
关键词 航空发动机 线性变参数 全飞行包线 区域极点配置 H∞控制 切换控制
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基于在线滚动序列核极限学习机的涡轴发动机非线性模型预测控制 预览 被引量:1
9
作者 王宁 潘慕绚 金泉 《航空发动机》 北大核心 2018年第5期44-50,共7页
针对涡轴发动机控制系统设计, 提出了1 种基于在线滚动序列核极限学习机的非线性模型预测控制方法.综合考虑直升机旋翼扭矩、 燃气涡轮转速、 动力涡轮转速、 涡轮级间温度和压气机喘振裕度等信息, 设计具有较好实时性、 精度和泛化能... 针对涡轴发动机控制系统设计, 提出了1 种基于在线滚动序列核极限学习机的非线性模型预测控制方法.综合考虑直升机旋翼扭矩、 燃气涡轮转速、 动力涡轮转速、 涡轮级间温度和压气机喘振裕度等信息, 设计具有较好实时性、 精度和泛化能力的多输出在线滚动序列核极限学习机作为预测模型, 引入预测模型输出与发动机输出的误差进行反馈校正, 利用序列二次规化算法在线求解包含限制约束的预测控制问题.在某型直升机 / 涡轴发动机综合平台的仿真环境中进行了直升机大幅度机动飞行仿真验证, 结果表明: 该模型预测控制器相比于传统串级控制具有更好的控制品质, 可显著降低动力涡轮转速超调/下垂量. 展开更多
关键词 控制系统 核极限学习机 在线滚动序列 非线性模型预测控制 涡轴发动机
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基于双层LPV模型的涡扇发动机切换控制
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作者 孙昊博 潘慕绚 金泉 《推进技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期2828-2838,共11页
航空发动机飞行包线和参数变化范围大,要想保证整个参数区间存在一个单一的LPV控制器,往往需要牺牲一些区域的性能。针对上述问题,提出一种基于双层LPV模型的切换控制方法。首先通过发动机进口条件将飞行包线划分为几个局部重叠的子区域... 航空发动机飞行包线和参数变化范围大,要想保证整个参数区间存在一个单一的LPV控制器,往往需要牺牲一些区域的性能。针对上述问题,提出一种基于双层LPV模型的切换控制方法。首先通过发动机进口条件将飞行包线划分为几个局部重叠的子区域,分别建立各个子区域的双层LPV模型并求取对应的Lyapunov函数,进而根据所得的Lyapunov函数设计各子区域的控制器,并采用滞后切换策略和共同二次Lyapunov函数相结合的方式实现各子区域间的切换,解决控制器在切换时抖振问题的同时保证切换的稳定性,最后以某型涡扇发动机为对象进行仿真,结果表明所设计的控制器在全包线内有良好的控制效果。 展开更多
关键词 航空发动机 双层线性变参数模型 切换系统 滞后切换 控制
基于MRR-KELM算法的涡轴发动机非线性模型预测控制 预览
11
作者 王宁 潘慕绚 金泉 《重庆理工大学学报:自然科学》 北大核心 2018年第8期94-102,共9页
针对涡轴发动机控制系统的设计,提出了一种基于多输出迭代约简核极限学习机(MRR-KELM)的非线性模型预测控制(NMPC)方法。基于直升机旋翼扭矩、燃气涡轮转速、动力涡轮转速以及涡轮级间温度等传感器数据,利用MRR-KELM算法,训练具有... 针对涡轴发动机控制系统的设计,提出了一种基于多输出迭代约简核极限学习机(MRR-KELM)的非线性模型预测控制(NMPC)方法。基于直升机旋翼扭矩、燃气涡轮转速、动力涡轮转速以及涡轮级间温度等传感器数据,利用MRR-KELM算法,训练具有较好实时性、精度以及泛化能力的发动机预测模型,引入预测模型输出与发动机输出的误差对控制器指令进行反馈校正,利用序列二次规化(SQP)算法在线求解包含限制约束的预测控制问题。在某型直升机/涡轴发动机综合仿真平台环境下,通过直升机机动飞行仿真,验证了该模型预测控制器相比于传统的串级PI控制具有更好的控制性能,可显著降低动力涡轮转速超调/下垂量。 展开更多
关键词 涡轴发动机 控制系统 传感器 核极限学习机 迭代约简 非线性模型预测控制
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航空发动机健康估计的神经网络修正卡尔曼滤波算法
12
作者 顾嘉辉 金泉 鲁峰 《推进技术》 CSCD 北大核心 2018年第11期2564-2570,共7页
针对商用航空发动机与气路相关的传感器分布不均、且个数小于气路健康参数的个数、使用卡尔曼滤波算法估计全部气路健康参数时容易出现误判的特点,提出一种神经网络修正的卡尔曼滤波算法。该算法在每个采样周期内利用BP神经网络来修正... 针对商用航空发动机与气路相关的传感器分布不均、且个数小于气路健康参数的个数、使用卡尔曼滤波算法估计全部气路健康参数时容易出现误判的特点,提出一种神经网络修正的卡尔曼滤波算法。该算法在每个采样周期内利用BP神经网络来修正个体的偏移方向。按粒子滤波算法计算每个个体的权值用以估计总体的均值和协方差,然后利用卡尔曼滤波算法更新所有个体,并将总体的均值作为当前时刻的估计结果。通过对商用航空发动机部件级模型在多个飞行状态点数字仿真模拟9种气路突变故障,由7个可测输出估计全部10个健康参数,该混合算法的估计误差相比BP神经网络与无迹卡尔曼滤波算法分别平均降低了34.6%与47.9%。 展开更多
关键词 商用航空发动机 故障诊断 神经网络 卡尔曼滤波 粒子滤波
基于多项式平方和规划的涡扇发动机切换控制 预览
13
作者 孙昊博 潘慕绚 金泉 《航空发动机》 北大核心 2018年第6期31-37,共7页
针对航空发动机动态特性随飞行状态和飞行条件的变化范围大, 单一控制器很难保证全包线内控制效果的问题, 在航空发动机LPV 模型基础上提出1种平滑过渡的切换控制方法.该方法根据发动机进口条件对飞行包线区域进行划分, 按照多项式平方... 针对航空发动机动态特性随飞行状态和飞行条件的变化范围大, 单一控制器很难保证全包线内控制效果的问题, 在航空发动机LPV 模型基础上提出1种平滑过渡的切换控制方法.该方法根据发动机进口条件对飞行包线区域进行划分, 按照多项式平方和规划理论以及平滑过渡切换律求取各子区域的 Lyapunov 函数及 LPV 控制器.在某型涡扇发动机上进行仿真验证,结果表明: 所设计的切换LPV控制器在不同高度、 马赫数和转速条件下均具有良好的性能和控制精度, 可以实现平滑切换. 展开更多
关键词 LPV模型 多项式平方和规划 平滑切换 鲁棒控制 航空发动机
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基于核心素养的学生自主管理初探 预览
14
作者 金泉 《学苑教育》 2018年第11期10-11,共2页
在小学阶段,培养小学生的核心素养有助于素质教育的实现,有利于促进小学生的终身发展。传统的班级管理模式不适合现代教育的发展,教师作为班级管理的主导者,要注意突出学生的主体地位,提升学生的自主管理能力,培养小学生的独立意识。目... 在小学阶段,培养小学生的核心素养有助于素质教育的实现,有利于促进小学生的终身发展。传统的班级管理模式不适合现代教育的发展,教师作为班级管理的主导者,要注意突出学生的主体地位,提升学生的自主管理能力,培养小学生的独立意识。目前的小学生班级管理存在一些问题,如管理模式较为单一,教师重视纪律管理和教学管理,忽视了对学生综合能力与素养的培养,因此学生自主管理体系有待建立。本文指出了核心素养的概念和含义,分析了当前小学生自主管理的现状和存在的问题,针对存在的问题提出了合理的建议和策略。 展开更多
关键词 核心素养 学生管理 自主管理
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新时期烟草企业思想政治工作探究 预览
15
作者 金泉 《管理观察》 2018年第17期31-32,共2页
当前,烟草行业正进入高质量发展阶段,面临的发展任务艰巨,行业思想政治工作也面临难得发展机遇与挑战。在新时期,思想政治工作必须适应新形势、新任务,坚持用习近平新时代中国特色社会主义思想指导行业思想政治工作,凝心聚力,开拓创新,... 当前,烟草行业正进入高质量发展阶段,面临的发展任务艰巨,行业思想政治工作也面临难得发展机遇与挑战。在新时期,思想政治工作必须适应新形势、新任务,坚持用习近平新时代中国特色社会主义思想指导行业思想政治工作,凝心聚力,开拓创新,展现新气象、新作为,为行业改革发展提供坚强思想保障。本文从行业思想政治工作面临的新挑战新问题入手,阐述了新时期开展思想政治工作的主要原则以及应对措施。 展开更多
关键词 烟草企业 思想政治工作 机遇挑战 解决对策
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基于增益调度的航空发动机分散鲁棒控制
16
作者 潘慕绚 曹良进 金泉 《北京航空航天大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期1964-1973,共10页
针对航空发动机全包线大范围非线性变化动态特性下的跟踪控制问题,设计分散鲁棒跟踪控制器。引入动态响应指数收敛参数,使得控制器在保证系统稳定的同时跟踪误差收敛速率可调。在飞行包线内选择一系列设计点,以油门杆角度(PLA)表征发... 针对航空发动机全包线大范围非线性变化动态特性下的跟踪控制问题,设计分散鲁棒跟踪控制器。引入动态响应指数收敛参数,使得控制器在保证系统稳定的同时跟踪误差收敛速率可调。在飞行包线内选择一系列设计点,以油门杆角度(PLA)表征发动机功率水平,每隔5°选取一个PLA作为一个设计功率水平,针对从一个设计功率水平过渡到另一个设计功率水平的设计阶跃过程,采用递进法设计分散鲁棒跟踪控制器。采用线性插值的方法调度非设计阶跃过程分散鲁棒跟踪控制器参数。针对某型涡扇发动机部件级模型进行仿真,仿真结果验证了控制方法的有效性。 展开更多
关键词 航空发动机 全包线 跟踪控制 分散鲁棒控制 增益调度
基于融合EKF的航空发动机气路性能健康预测 预览
17
作者 陶金伟 一桓 +1 位作者 鲁峰 金泉 《测控技术》 CSCD 2017年第7期133-137,共5页
针对集中式滤波算法存在计算效率不高、容错性差,引入融合滤波的思想,提出采用非线性融合的联邦式扩展卡尔曼滤波器进行发动机气路健康性能预测。子滤波器根据量测参数完成发动机部分健康性能的局部估计,主滤波根据子滤波器估计参数... 针对集中式滤波算法存在计算效率不高、容错性差,引入融合滤波的思想,提出采用非线性融合的联邦式扩展卡尔曼滤波器进行发动机气路健康性能预测。子滤波器根据量测参数完成发动机部分健康性能的局部估计,主滤波根据子滤波器估计参数完成融合滤波估计,并将状态估计值和协方差反馈至子滤波器用于下一步健康预测。通过某型涡扇发动机仿真表明:融合EKF滤波器能准确地预测发动机的健康状态,估计稳定收敛时间短、计算时间短、效率高。 展开更多
关键词 航空发动机 气路部件 性能健康预测 扩展卡尔曼滤波器 融合滤波估计
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航空发动机传感器故障隔离与气路健康估计方法 预览
18
作者 陶金伟 鲁峰 金泉 《自动化应用》 2017年第7期32-36,共5页
介绍民用大涵道比涡扇发动机气路健康估计原理,阐述基于联邦式EKF的传感器故障隔离逻辑,并对民用涡扇发动机气路性能健康估计进行仿真。
关键词 航空发动机 健康估计 传感器故障隔离 扩展卡尔曼滤波器
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航空发动机部件级模型实时性提高方法研究 被引量:2
19
作者 殷锴 周文祥 +2 位作者 乔坤 王鸿钧 金泉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期199-206,共8页
基于大涵道比涡扇发动机部件级模型,从减少单次流路计算耗时和降低单步流路计算次数两方面研究提高模型实时性的方法。测试并分析了发动机各模块单步计算耗时,通过建立气体热力属性插值表,使模型单次流路计算耗时减少80%,在3.3GHz Intel... 基于大涵道比涡扇发动机部件级模型,从减少单次流路计算耗时和降低单步流路计算次数两方面研究提高模型实时性的方法。测试并分析了发动机各模块单步计算耗时,通过建立气体热力属性插值表,使模型单次流路计算耗时减少80%,在3.3GHz Intel CPU平台下模型单次流路计算耗时0.02ms,在168MHz STM32F407硬件平台下耗时1.55ms。研究了不同收敛残差对模型流路计算次数及仿真精度的影响。仿真结果表明:相比Newton-Raphson法,Broyden法流路计算次数更少;将迭代求解残差由0.0001调整至0.001或0.005,模型流路计算次数显著减少,低压转速仿真偏差在0.2%以内。 展开更多
关键词 涡扇发动机 部件级模型 实时性 流路计算 Broyden法
一种应用于航空发动机全权限数字电子控制系统的解算器处理技术 被引量:1
20
作者 蒋文亮 王少永 +1 位作者 营笑 金泉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期666-672,共7页
针对航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统中解算器信号处理电路存在精度低、温漂大、响应慢、判象困难等缺点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的解算器处理技术,采用DDS激励、模拟积分器、象限判断器等实现信号的调制解调... 针对航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统中解算器信号处理电路存在精度低、温漂大、响应慢、判象困难等缺点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的解算器处理技术,采用DDS激励、模拟积分器、象限判断器等实现信号的调制解调,采集误差不超过0.208‰,温漂不大于0.1‰,谐波干扰影响仅为0.03‰,响应速度达到两个周期以内,克服了激励和反馈相位差的影响,实现了四象限判断。 展开更多
关键词 航空发动机 全权限数字电子控制系统 解算器 调制解调
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