发动机尾喷管调节机构的传力优化方法

所属的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。下面参照图7来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备600。图7显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图7所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元610、上述至少一个存储单元620、连接不同系统组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630以及显示单元640。其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元610执行，使得所述处理单元610执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元610可以执行如图2中所示的步骤s101、基于所述调节机构的目标运动学模型，确定所述调节机构在燃气导流叶片完成预设动作的过程中所需移动的目标速度函数；所述目标运动学模型是根据所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的连接关系以及相对位置关系构建的；步骤s102、根据所述调节机构与所述燃气导流叶片的质量特性以及所述目标运动学模型，建立所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的目标动力学模型；步骤s103、利用所述目标动力学模型以及所述目标速度函数，生成所述燃气导流叶片完成所述预设动作的情况下所述调节机构所需提供的目标驱动力函数；步骤s104、将所述目标驱动力函数取最小时所述调节机构对应的目标参数，作为对所述调节机构的目标优化结果；所述目标参数是所述调节机构内影响所述目标驱动力函数变化的参数。存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)6203。存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线630可以为表示几类总线机构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线机构中的任意总线机构的局域总线。电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器660通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。根据本公开的实施方式的用于实现上述方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未发明的本中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

背景技术：

1、发动机调节机构的传力优化设计涉及到运动学和动力学的分析。查阅相关资料，机构的运动学分析是按照已知的起始构件的运动规律来确定机构中其他构件的运动，如构件的位置、速度、加速度等。然后基于运动学分析结果，建立机构的动力学方程，求得各运动副中的反力和所需的平衡力。最后根据运动学和动力学的结果建立优化模型，并应用非线性规划技术优化出调节机构的传力优化结果。现有的技术对发动机尾喷管调节机构的传力优化设计方法较为单一，要么只从数学解析方法出发，要么只依靠仿真软件分析，传力优化较差。

2、需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种发动机尾喷管调节机构的传力优化方法，以至少解决相关技术中对发动机尾喷管调节机构的传力优化设计方法较为单一，传力优化较差的问题。

2、根据本公开的一个方面，提供一种发动机尾喷管调节机构的传力优化方法，该方法包括：

3、基于所述调节机构的目标运动学模型，确定所述调节机构在燃气导流叶片完成预设动作的过程中所需移动的目标速度函数；所述目标运动学模型是根据所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的连接关系以及相对位置关系构建的；

4、根据所述调节机构与所述燃气导流叶片的质量特性以及所述目标运动学模型，建立所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的目标动力学模型；

5、利用所述目标动力学模型以及所述目标速度函数，生成所述燃气导流叶片完成所述预设动作的情况下所述调节机构所需提供的目标驱动力函数；

6、将所述目标驱动力函数取最小时所述调节机构对应的目标参数，作为对所述调节机构的目标优化结果；所述目标参数是所述调节机构内影响所述目标驱动力函数变化的参数。

7、可选的，所述基于所述调节机构的目标运动学模型，确定所述调节机构在燃气导流叶片完成预设动作的过程中所需移动的目标速度函数，包括：

8、根据所述目标运动学模型确定所述燃气导流叶片移动角度与所述调节机构移动距离之间的目标角度关系式；

9、基于所述目标角度关系式，利用预设拟合函数确定所述调节机构控制所述燃气导流叶片完成所述预设动作时所述调节机构所需移动的目标速度函数。

10、可选的，所述根据所述调节机构的质量特性以及所述调节机构的目标运动学模型，建立所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的目标动力学模型，包括：

11、利用预设运动力学模型，根据所述调节机构的质量特性以及所述目标运动学模型，确定所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的作用力关系；

12、基于所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的作用力关系，生成所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的目标动力学模型。

13、可选的，所述利用所述目标动力学模型以及所述目标速度函数，生成所述燃气导流叶片完成所述预设动作的情况下所述调节机构所需提供的目标驱动力函数，包括：

14、利用所述目标动力学模型模拟所述调节机构以所述目标速度函数来控制所述燃气导流叶片完成所述预设动作的过程中，生成所述调节机构所需提供的目标驱动力函数。

15、可选的，所述目标参数包括所述调节机构的尺寸以及所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的连接位置，所述将所述目标驱动力函数取最小时所述调节机构对应的目标参数，作为对所述调节机构的目标优化结果，包括：

16、获取所述目标驱动力函数中的最大目标驱动力取最小值时，所述调节机构的目标尺寸以及所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的目标连接位置；

17、将所述调节机构的目标尺寸以及所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的目标连接位置，作为对所述调节机构传力分析的目标优化结果。

18、可选的，所述方法还包括：

19、结合所述目标运动学模型与所述目标动力学模型，确定所述调节机构中影响所述目标驱动力函数的多个初选参数；

20、利用预设变量分析方法，从所述多个初选参数中确定用于传力优化所述调节机构的目标参数。

21、根据本公开的一个方面，提供一种发动机尾喷管调节机构的传力优化装置，该装置包括：

22、第一确定模块，用于基于所述调节机构的目标运动学模型，确定所述调节机构在燃气导流叶片完成预设动作的过程中所需移动的目标速度函数；所述目标运动学模型是根据所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的连接关系以及相对位置关系构建的；

23、建立模块，用于根据所述调节机构与所述燃气导流叶片的质量特性以及所述目标运动学模型，建立所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的目标动力学模型；

24、生成模块，用于利用所述目标动力学模型以及所述目标速度函数，生成所述燃气导流叶片完成所述预设动作的情况下所述调节机构所需提供的目标驱动力函数；

25、第二确定模块，用于将所述目标驱动力函数取最小时所述调节机构对应的目标参数，作为对所述调节机构的目标优化结果；所述目标参数是所述调节机构内影响所述目标驱动力函数变化的参数。

26、可选的，所述第一确定模块，还用于：

27、根据所述目标运动学模型确定所述燃气导流叶片移动角度与所述调节机构移动距离之间的目标角度关系式；

28、基于所述目标角度关系式，利用预设拟合函数确定所述调节机构控制所述燃气导流叶片完成所述预设动作时所述调节机构所需移动的目标速度函数。

29、可选的，所述建立模块，还用于：

30、利用预设运动力学模型，根据所述调节机构的质量特性以及所述目标运动学模型，确定所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的作用力关系；

31、基于所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的作用力关系，生成所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的目标动力学模型。

32、可选的，所述生成模块，还用于：

33、利用所述目标动力学模型模拟所述调节机构以所述目标速度函数来控制所述燃气导流叶片完成所述预设动作的过程中，生成所述调节机构所需提供的目标驱动力函数。

34、可选的，所述目标参数包括所述调节机构的尺寸以及所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的连接位置，所述第二确定模块，还用于：

35、获取所述目标驱动力函数中的最大目标驱动力取最小值时，所述调节机构的目标尺寸以及所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的目标连接位置；

36、将所述调节机构的目标尺寸以及所述调节机构与所述燃气导流叶片之间的目标连接位置，作为对所述调节机构传力分析的目标优化结果。

37、可选的，所述装置还包括：

38、第三确定模块，用于结合所述目标运动学模型与所述目标动力学模型，确定所述调节机构中影响所述目标驱动力函数的多个初选参数；

39、第四确定模块，用于利用预设变量分析方法，从所述多个初选参数中确定用于传力优化所述调节机构的目标参数。

40、根据本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的发动机尾喷管调节机构的传力优化方法。

41、根据本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：

42、处理器；以及

43、存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

44、其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的发动机尾喷管调节机构的传力优化方法。

45、综上所述，本发明实施例提供的发动机尾喷管调节机构的传力优化方法，可以先基于调节机构的目标运动学模型，确定调节机构在燃气导流叶片完成预设动作的过程中所需移动的目标速度函数，该目标运动学模型是根据调节机构与燃气导流叶片之间的连接关系以及相对位置关系构建的，再根据调节机构与燃气导流叶片的质量特性以及目标运动学模型，建立调节机构与燃气导流叶片之间的目标动力学模型，利用目标动力学模型以及目标速度函数，生成燃气导流叶片完成预设动作的情况下调节机构所需提供的目标驱动力函数，将目标驱动力函数取最小值时调节机构对应的目标参数，作为对调节机构的目标优化结果，目标参数是调节机构内影响目标驱动力函数变化的参数。这样，结合调节机构的运动学模型和动力学模型来分析调节机构控制燃气导流叶片执行预设动作的过程，使得分析的调节机构向燃气导流叶片提供驱动力的情况更贴合实际操作情况，从而可以提高生成调节机构所需提供驱动力的准确性，并且，根据生成的驱动力函数来确定在提供的驱动力最小时调节机构的目标参数值，使得对调节机构的传力优化分析更为准确，从而可以提高对发动机尾喷管调节机构驱动优化的效果，以便按照目标优化结果可以实现利用最小的驱动力来完成调节机构控制燃气导流叶片执行预设动作。

46、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。