涡轮基组合循环发动机分布式控制系统通信网络混合拓扑结构优化方法

作者：潘慕绚^*; 梅满; 戴冬红; 聂聆聪; 李岩

来源：南京航空航天大学学报, 2018, 50(04): 501-508.

DOI：10.16356/j.1005-2615.2018.04.011

• 涡轮机组合循环发动机
• 分布式控制
• 拓扑结构优化
• 粒子群算法
• 遗传算法
• 混合拓扑结构

涡轮机组合循环(Turbine based combined cycle,TBCC)发动机控制系统通信网络拓扑结构是其分布式控制系统方案设计的重要部分,优化网络拓扑结构可提高发动机推重比和控制系统可靠性。本文基于智能优化算法提出TBCC分布式控制系统网络拓扑结构优化方法。基于图论建立TBCC几何模型和网格模型,以重量和可靠性为优化性能指标,同时考虑发动机表面高温区域以及控制节点的工作可靠性,分别采用粒子群算法和遗传算法优化星形结构中智能中央节点位置、中央节点的环形拓扑结构,获得星形-环形混合拓扑结构。仿真实例表明,基于本文方法优化所得的混合拓扑结构相较于星形集中式控制结构,系统重量降低了51.9%。

• 单位
  北京动力机械研究所; 南京航空航天大学; 中国航天科工集团公司