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推进技术2025年第01期:基于改进布谷鸟搜索算法的压气机特性曲线预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王巍;李哲;刘祎阳;姜孝谟;刘朋;李士龙;

单位:大连理工大学能源与动力学院;大连理工大学力学与航空航天学院;中国联合重型燃气轮机技术有限公司;

摘要:为了提高压气机特性曲线的预测精度和边界工况点的泛化能力,本文提出了一种改进布谷鸟搜索算法优化BP (ICS-BP)的模型,应用于某轴流压气机流量-压比特性预测方法研究,并对比分析了采用传统BP、遗传算法优化BP (GA-BP)、布谷鸟搜索算法优化BP (CS-BP)、径向基函数神经网络(RBF)、极限学习机(ELM)、自优化支持向量机(MSVM)和ICS-BP模型的预测结果。分析显示,ICS-BP模型整体预测结果的相对误差最小,普遍在±1%以内,评价指标展现出最高的精度和鲁棒性,预测结果具有最佳的泛化能力,且优化后的模型解决BP易陷入局部最优的问题;ELM和RBF模型运行速度较快的情况下依然具有良好的整体预测精度,但对于边界工况点预测效果欠佳,适用于对时间成本要求高的场景。针对7F重型燃气轮机和NASA74A型号压气机特性曲线,通过ICS-BP模型预测的压比特性精度较高,整体预测结果的平均绝对百分误差分别为1.129%和0.590%,进一步验证了其在特性预测方面的优势。

关键词:压气机特性;;曲线预测;;改进布谷鸟搜索算法;;神经网络;;泛化能力

基金资助:国家基础研究(J2019-I-0012-0012);; 中央高校科技领军人才团队基金(DUT22LAB502)~~