[发明专利]基于零转速特性线的燃气轮机涡轮低转速特性线外推方法

权利要求书

1.基于零转速特性线的燃气轮机涡轮低转速特性线外推方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：对涡轮特性线进行描述改进；

在步骤一中，对涡轮特性线进行描述的改进，涡轮特性线用换算转速n_tnp和膨胀比π_t来表示换算流量G_tnp和换算扭矩T_qnp，改进后的涡轮特性线描述为：

式(1-1)中：n_tnp为换算转速；

π_t为膨胀比；

G_tnp为换算流量；

T_qnp为换算扭矩；

f₁,f₂为两个未知的函数；

步骤二：将涡轮零转速特性数据和已知涡轮高转速特征数据作为样本数据；

步骤三：结合样本数据，利用支持向量机拟合的方法对燃气轮机涡轮低转速特性线进行外推；

在步骤三中，在进行拟合时，首先通过非线性变换x→Ψ(x)将输入空间映射到一个高维的特征空间，然后依据统计学习理论中的结构风险最小化准则，在特征空间进行最优线性逼近，即：

式(1-3)中，是一个高维特征空间；

表示x的最优线性逼近函数；

b是某未知量，类似线性函数的截距；

w＝(w₁,…,w_N)是确定了这个空间中的一个超平面的权值向量；

使得风险函数J最小，即满足如下(1-4)所示的方程式：

式(1-4)中，||||表示向量模；

C为平衡因子；

L为惩罚函数；

J为风险函数；

x_i,y_i表示第i个样本数据；

w＝(w₁,…,w_N)是确定了这个空间中的一个超平面的权值向量；

表示x的最优线性逼近函数；

惩罚函数L通常取线性ε不敏感损失函数，定义为：

式(1-5)中，表示惩罚函数，其定义形式为不敏感损失函数；

表示最优拟合函数与样本数据之间的误差；

表示误差和容忍误差ε之间的差值。

2.根据权利要求1所述的基于零转速特性线的燃气轮机涡轮低转速特性线外推方法，其特征在于：在步骤二中，由于涡轮零转速线必然过压比为1且流量为0的点，结合涡轮高转速的特性数据，将零转速特征点作为训练数据的一部分。

3.根据权利要求2所述的基于零转速特性线的燃气轮机涡轮低转速特性线外推方法，其特征在于：将所述式(1-4)的最小风险函数等价为如下的二次规划问题：

式(1-6)和(1-7)中，核函数K(x_i,y_i)＝(ψ(x_i)·ψ(y_i))是满足Mercer条件的任意对称函数；

x_i,y_i为样本数据；

J为风险函数；

i为样本点序列；

α_i为朗格朗日乘子；

ε为容忍误差；

求解上述式(1-6)和(1-7)中二次规划问题，可以得到拉格朗日乘子和α_i，然后结合KKT条件可求得偏置b；

为零时对应的输入样本就是支持向量；

最后，支持向量机的输出为：

式(1-8)中，表示x的最优线性逼近函数；

α_i为朗格朗日乘子；

K(x_i,y_i)＝(ψ(x_i)·ψ(y_i))是满足Mercer条件的任意对称函数；

b是某未知量，类似线性函数的截距。