基于改進(jìn)SVM的航空發(fā)動機預(yù)測方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、航空發(fā)動機的維修費用占整個飛機維修費用的百分之四十,備用的航空發(fā)動機更是昂貴,單臺價值千萬美元,為提高發(fā)動機的利用率和安全性,對其開展預(yù)測研究十分必要。氣路是航空發(fā)動機最關(guān)鍵的部分,其性能參數(shù)的變化對發(fā)動機的壽命衰減有重要影響。因此本文以航空發(fā)動機為對象,針對基本SVM的不足提出一種改進(jìn)的SVM算法,并將其應(yīng)用到航空發(fā)動機氣路性能參數(shù)的趨勢預(yù)測和剩余壽命預(yù)測。主要研究內(nèi)容如下:
  1、支持向量機改進(jìn)算法。SVM算法忽略了輸入對輸

2、出的影響,易引起較大的累積誤差,且單個核函數(shù)均有各自的缺陷易限制其應(yīng)用范圍,為解決上述問題本文采用泛函分析建立一種混合核泛函數(shù)SVM算法。為得到改進(jìn)SVM的最優(yōu)參數(shù),減小預(yù)測誤差,本文采用改進(jìn)QPSO算法對參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)。通過對導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)中推力趨勢預(yù)測實例進(jìn)行分析,得到在一定訓(xùn)練時間下改進(jìn)SVM算法能夠取得更高精度。
  2、航空發(fā)動機氣路性能參數(shù)預(yù)處理。首先,運用格羅布斯準(zhǔn)則對氣路性能參數(shù)進(jìn)行異常點判定,并采用羅曼諾夫斯基準(zhǔn)則對

3、判定的異常點進(jìn)行檢驗,如果兩種方法得到結(jié)果一致,可確定該值為異常點并將其剔除。其次,采用本文改進(jìn)SVM算法對剔除的異常點進(jìn)行回歸預(yù)測,將得到的預(yù)測值作為缺失值。最后,考慮到粗糙懲罰平滑算法降噪的不足,提出經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和粗糙懲罰平滑算法相結(jié)合的方法進(jìn)行降噪處理,實驗結(jié)果表明本文提出的降噪算法具有更好效果。
  3、航空發(fā)動機性能趨勢預(yù)測研究。運用改進(jìn)的SVM算法,對航空發(fā)動機單個氣路性能參數(shù)和多個氣路性能參數(shù)進(jìn)行趨勢預(yù)測研究。對單個

4、氣路性能參數(shù)進(jìn)行短期趨勢預(yù)測,進(jìn)一步驗證改進(jìn)SVM算法的優(yōu)越性。對多個氣路性能參數(shù)進(jìn)行中長期趨勢預(yù)測,其預(yù)測結(jié)果在忽略部分細(xì)節(jié)特征值的前提下,保證氣路性能參數(shù)整體趨勢的正確預(yù)測,從而滿足航空發(fā)動機壽命預(yù)測需求。
  4、單個和多個氣路性能參數(shù)的航空發(fā)動機剩余壽命預(yù)測研究。采用第二章改進(jìn)SVM預(yù)測算法,并結(jié)合失效閾值建立單個氣路性能參數(shù)預(yù)測模型。此預(yù)測模型建模簡單,但存在預(yù)測信息貧乏、人為設(shè)定失效閾值和過度預(yù)測的不足。多個氣路性能參

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