基于高斯过程回归的连续式风洞马赫数控制

• 作者: 刘学军 吕宏强 郭晋 高赫
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 风洞 马赫数控制 连续变迎角实验模式 高斯过程回归 预测 机器学习
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 专栏——智能空气动力学研究探索
• 页码范围: 480-487
• 页数: 8页
• 分类号: TP181|V211.71
• 字数: 7269字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2019.0018

摘要

在风洞实验中保持实验段马赫数的稳定对实验的成功具有重要意义.传统的PID控制算法具有一定时滞性,不能满足连续变迎角实验模式下马赫数的控制精度要求.针对这一缺陷,提出了一种基于高斯过程回归的前馈控制策略,结合PID控制器共同完成马赫数控制任务.首先,对原始数据执行了预处理操作,将数据集中的异常数据进行清洗并且对清洗后的数据进行标准化;其次,选取迎角、实时马赫数、实验段截面积作为高斯过程回归模型的输入,压缩机转速作为输出,采用随机划分数据集与分组划分数据集两种策略进行建模,并将高斯过程回归与常用回归模型的预测精度进行了比较;最后,给出了利用高斯过程回归预测结果及预测置信度进行 PID反馈控制的方法.实验结果表明高斯过程回归对风洞实验数据具有很好的建模能力,基于高斯过程回归的前馈控制与 PID结合的控制策略能够提高连续变迎角模式下的马赫数控制精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘学军	南京航空航天大学计算机科学与技术学院模式分析与机器智能工业和信息化部重点实验室	31	236	7.0	14.0
3	吕宏强	南京航空航天大学航空学院	18	111	6.0	10.0
4	高赫	南京航空航天大学计算机科学与技术学院模式分析与机器智能工业和信息化部重点实验室	1	0	0.0	0.0
15	郭晋		1	0	0.0	0.0