CN109871653A - 航空发动机数学模型部件特性修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发动机数学模型部件特性修正方法，利用修正系数对部件特性进行修正；修正系数以模型输出和试车数据匹配为原则通过以下方法确定：A、根据发动机结构确定相应的待修正部件特性；B、根据试车数据的最大工作点和最小工作点确定初步的修正系数，并利用初步的修正系数对特性图进行整体缩放；C、依据稳态数据对整体缩放后的特性图进行分块，并确定修正系数的定义域，利用稳态计算模型和优化算法确定部件特性修正系数并得到新的特性图；D、依据动态数据对步骤C所得到的特性图进行分块，并确定修正系数的定义域，利用动态计算模型和优化算法确定修正系数，并获得最终特性图。本发明具有兼顾稳态特性和动态特性、精度高的优点。

Description

航空发动机数学模型部件特性修正方法

技术领域

本发明属于航空宇航推进理论与工程中的系统仿真与控制领域，具体涉及一种航空发动机数学模型部件特性修正方法。

背景技术

航空发动机数学模型被广泛地应用于对真实发动机的性能模拟、控制和健康管理系统设计等应用中。从建模的角度来看，由于建模假设、发动机维护、性能蜕化等因素存在，很难在建模过程中保证所建立的模型性能与真实发动机完全一致，这就需要在建模完成对模型仿真精度进行提升优化。在控制方面，在控制器的设计与验证、发动机性能参数估计与控制策略优化等应用中也需要一个高精度的模型。因此，在建模的基础上有必要进一步提升模型的仿真精度，而通过部件特性修正系数对各个部件的特性进行调整以匹配模型输出与真实发动机性能是一种有效方式。

然而，当前对于部件特性修正系数的确定方法存在一些明显的缺陷。一是当前的方法所确定的修正系数只能够保证发动机模型在有限个离散稳态点的仿真输出具有较高精度。换句话说，相应的部件特性修正系数确定方法只适用于确定发动机稳态计算所需的修正系数，而无法确定满足动态仿真精度的部件特性修正系数。事实上，由于发动机的动态过程相较于稳态过程还会涉及到热惯性等因素的影响，故其所表现出的动态性能即使在相同的飞行条件和输入条件下和稳态性能也可能有着较大的差异，甚至动态过程最终会稳定在不同的稳态工作点。这使得仅仅保证稳态精度的修正系数难以适用于提高动态精度。再者，发动机在工作过程中，外界环境条件不可能维持不变，控制量也会被控制器实时地调整以抵抗外界扰动，因此需要一种新的部件特性修正系数确定方法以修正部件特性进而保证模型的稳态和动态性能精度。

二是当前的性能自适应技术通常将模型性能自适应问题转化为一个优化问题，通过优化算法的寻优操作来实现对相应修正系数的确定。而对于在优化过程中所需的修正系数定义域，缺乏直接的确定方法，通常通过试错的方式以及经验进行选择。这既增加了修正系数确定的难度，又难以保证所给出定义域的合理性。若所给定的定义域不合理，即使最终的优化结果能达到要求，但其所确定的修正系数实际上是不可行的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种航空发动机数学模型部件特性修正方法，能够简单、有效地确定部件特性的修正系数，从而提高航发数学模型的稳态和动态仿真精度。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种航空发动机数学模型部件特性修正方法，以模型输出匹配试车数据为原则，利用修正系数对部件特性进行修正；所述修正系数通过以下方法确定：

步骤A、根据发动机结构确定相应的待修正部件特性；

步骤B、根据试车数据的最大工作点和最小工作点确定初步的修正系数，并利用初步的修正系数对特性图进行整体缩放；

步骤C、依据稳态数据对步骤B整体缩放后的特性图进行分块，并确定修正系数的定义域，利用稳态计算模型和优化算法确定部件特性修正系数，并得到新的特性图；

步骤D、依据动态数据对步骤C所得到的特性图进行分块，并确定修正系数的定义域，利用动态计算模型和优化算法确定修正系数，并获得最终特性图。

优选地，所述步骤B具体包括：

步骤B1、根据试车数据确定最大工作点和最小工作点的测量值；

步骤B2、利用如下式(1)所示的修正系数x_new1对各个部件特性图进行缩放：

式中，x表示修正系数，π表示压比，m表示折合流量，η表示效率，下标new0表示原始的特性图，下标new1表示经过上式缩放的特性图；

步骤B3、优化式(1)中的修正系数使得稳态模型的计算结果与最大工作点的测量值误差最小，从而确定相应修正系数x_new1的值；

步骤B4、利用如下式(2)所示的修正系数x_new2对经过式(1)缩放的特性图再次进行缩放：

式中，下标new2表示经过上式缩放的特性图，d表示稳态模型利用特性图new1计算得到的最大工作点；

步骤B5、优化式(2)中的修正系数使得稳态模型的计算结果与最小工作点的测量值误差最小，从而确定相应修正系数x_new2的值。

进一步优选地，所述步骤C具体包括：

步骤C1、按照稳态试车数据的输入量利用稳态模型估计各个稳态点的折合转速；

步骤C2、在步骤B整体缩放后的特性图new2上根据所估计的折合转速内插转速线并初步划分转速区域，使得划分后的各区域内具有尽可能少的稳态点；

步骤C3、选定除最大工作点之外，折合转速最大且其左下方/左方相邻转速线尚未被修正的至少一个稳态工作点，利用下式(3)对所选稳态点相应的特性线进行修正：

式中，x表示修正系数，π表示压比，m表示折合流量，η表示效率，下标new2表示步骤B整体缩放后的特性图，下标new3表示经过式(3)修正后的特性图，η_ref表示效率参考值，根据所对应的部件进行选取；

步骤C4、按照下式(4)-式(6)选取式(3)中压比、流量、效率的修正系数定义域：

式中，i表示第i条转速线，i-1和i+1表示与第i条相邻的两条转速线，k表示一条转速线上的第k个点，N表示第i条转速线上特性数据点的个数，η_lb、η_ub分别表示允许的最小和最大效率，根据所对应的部件进行选取；

步骤C5、优化式(3)中的修正系数使得稳态模型的计算结果与所选取的稳态点各试车数据相对误差最小，从而确定相应修正系数的值；

步骤C6、验证特性图的分块是否正确，若不正确，则返回步骤C3；若正确则执行步骤C7；

步骤C7、判断是否所有的稳态点都已经完成匹配，若是则得到新的特性图new3并结束，否则返回步骤C1。

优选地，特性图分块正确是指通过确定的修正系数，利用稳态模型重新估计被匹配的工作点的折合转速时，对应的折合转速仍然处于之前划分的转速区域范围内。

更进一步优选地，所述步骤D具体包括：

步骤D1、利用步骤C修正得到的特性图估计相应动态试车数据的折合转速变化；

步骤D2、根据动态过程中各个部件折合转速的变化范围，对所述特性图进行分块，同一分块内的转速线采用同一组修正系数进行修正，不同分块采用不同组修正系数进行修正；

步骤D3、按照式(7)修正每个分块内的所有转速线：

式中，x表示修正系数，π表示压比，m表示折合流量，η表示效率，下标new3表示步骤C所得到的特性图，下标new4表示经过式(7)修正后的特性图；

步骤D4、按照式(4)、式(5)选取式(7)中压比、流量的修正系数定义域，确定定义域时，取上界时i取修正系数对应分块内转速最高的折合转速线，取下界时i取该分块转速最低的折合转速线；

步骤D5、按式(8)选取式(7)中效率修正系数定义域：

式中，j表示第j个分块；

步骤D6、优化式(7)中的修正系数使得动态模型的计算结果与所选取的动态试车数据误差最小，从而确定相应修正系数的值；

步骤D7、验证特性图分块是否合理，若合理得到最终的修正特性图new4并结束，若不合理则返回步骤D2。

优选地，特性图的分块合理是指利用修正系数x_new4参与动态计算得到的动态过程的各个部件折合转速与相应的划分转速区间的偏移在预设范围内。

优选地，使用微分进化智能优化算法进行所述优化。

相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：

(1)计算简单：本发明能够直接、快速地确定相关修正系数的定义域范围，从而有效地避免了通过不断试错调整定义域范围的繁琐操作，降低了修正系数确定的难度和整体计算量。

(2)合理性：本发明通过特性图上转速线自身应满足的规律确定相应的修正系数定义域范围，从而确保了所获得的修正系数能够满足相应的物理规律，有效避免了通过试错方式给定修正系数定义域范围不合理而导致的修正系数不满足相应物理规律的缺陷。

(3)精度高：本发明所确定的修正系数能够在发动机模型的稳态和动态计算过程中保证稳态和动态计算的精度，从而避免了现有方法确定的修正系数只能够保证稳态计算精度而不能保证动态计算精度的缺点。

(4)移植性和通用性：本发明通过结合采用部件级模型和相应的部件特性图实施，对由多个部件组成并采用特性图进行仿真计算的各类航空发动机模型均适用。

附图说明

图1为典型的双轴混排涡扇发动机结构图；

图2为本发明方法具体实施方式中的流程示意图；

图3为部件级模型的稳态计算流程图；

图4为部件级模型的动态计算流程图；

图5为试车数据的主燃油流量变化规律(百分比)；

图6为经过步骤C后估计的动态过程中高压涡轮折合转速变化曲线；

图7为带入修正系数仿真的模型低压转子转速误差；

图8为采用原特性图的模型低压转子转速误差；

图9为带入修正系数仿真的模型高压转子转速误差；

图10为采用原特性图仿真的模型高压转子转速误差；

图11为带入修正系数仿真的模型压气机出口静压误差；

图12为采用原特性图仿真的模型压气机出口静压误差；

图13为带入修正系数仿真的模型低压涡轮出口总压误差；

图14为采用原特性图仿真的模型低压涡轮出口总压误差；

图15为带入修正系数仿真的模型低压涡轮出口总温误差；

图16为采用原特性图仿真的模型低压涡轮出口总温误差。

具体实施方式

针对现有用于模型性能自适应的修正系数确定方法的不足，本发明利用最大工作点和最小工作点的稳态性能自适应确定整体的修正系数，采用特性分割技术对特性图转速线区域进行划分，利用特性图上转速线的有关规律和特定的修正系数定义形式直接给定修正系数的定义域范围，借助优化算法，利用稳态和动态数据的性能自适应确定各个转速线的修正系数。其适用对象为采用部件级建模方法建立模型、采用部件特性图参与稳态和动态仿真的航空发动机模型，包括但不限于涡喷发动机数学模型、涡扇发动机数学模型、涡轴发动机数学模型、涡桨发动机数学模型、变循环发动机数学模型、涡轮基冲压组合发动机等。

为了便于公众理解，下面以确定如图1所示的双轴混排涡扇发动机数学模型的各个部件的特性图修正系数过程对本发明技术方案进行详细说明。

图1中的1截面为进气道进口；2截面为进气道出口和风扇进口；22截面为风扇出口；25和15截面为内外涵进口；3截面为压气机出口和燃烧室进口；4截面为燃烧室出口；41截面为高压涡轮进口；42截面为高压涡轮出口；45截面为低压涡轮进口；46截面为低压涡轮出口；16和6截面分别为外涵出口和内涵出口；8截面为尾喷管喉道；9截面为尾喷管出口。

本发明方法基于部件级模型和相应的试车数据实施，其大致流程如图2所示。

部件级模型的稳态和动态计算过程分别如图3和图4所示。稳态计算过程通过给定飞行高度H、飞行马赫数Ma、主燃油流量m_fb和尾喷口面积A₈，利用Newton-Raphson迭代进行计算获得该给定条件下的发动机各个截面稳态参数以及推力等关键性能量。动态计算过程通过给定某一时刻k的飞行高度H、飞行马赫数Ma、主燃油流量m_fb和尾喷口面积A₈，利用Newton-Raphson迭代进行计算获得该给定条件下的发动机各个截面在当前时刻k的热力参数等。

试车数据为发动机在1km高度、0马赫数条件下从慢车状态逐渐增大到中间状态的测量数据。数据包括一个大幅度的加速过程和多个连续的小幅加速过程。该过程对应的燃油输入量变化如图5所示。本次应用中选用的传感器数据如下表1所示，共7个变量。

表1试车数据传感器数据

除主燃油流量m_fb和尾喷管喉道面积A₈外，上表中的其余五个测量值作为基准值，通过调整特性图使得在相同输入条件下模型计算输出与这五个测量值相匹配的方式来确定各个转速线的修正系数。

从试车数据中一共提取出8组稳态值，用相应的高低压轴转速表示相应的稳态工作点，如表2所示。

表2稳态点

根据步骤A，确定待修正的部件特性为风扇特性、压气机特性、高压涡轮特性和低压涡轮特性。由于每张特性图中包含了流量、压比、效率三个变量，因此相应的部件特性修正系数如下表3所示。表中，x表示修正系数，π、m、η表示压比、流量和效率，fan、com、ht和lt分别表示风扇、压气机、高压涡轮和低压涡轮。

表3部件特性修正系数

特别地，考虑到发动机大部分工作点在高低压涡轮上的分布，高低压涡轮修正系数中的流量修正系数仅在执行步骤B时进行确定。

根据步骤B1，确定最大工作点和最小工作点为表2中的工作点8和工作点1。

根据步骤B2，利用式(1)对四张部件特性图进行缩放。以风扇特性图为例，即利用修正系数x_new1对风扇特性图上的每一条转速线进行缩放：

式中，下标new0表示原始的特性图，下标new1表示经过上式缩放的特性图。

对于其余三个部件的特性图，采用相同的方式进行缩放。此外为方便表述，用于修正某一特性图上的一条或者多条转速线的流量、压比、效率修正系数组合成为一组修正系数。此步骤中每组修正系数用于修正每张特性图上的所有转速线。

根据步骤B3，将模型输出与最大工作点测量值的匹配问题视为如下式(10)所示的优化问题：

式中，X表示修正系数构成的向量，包括四个部件所需的所有特性修正系数，u为模型/发动机的输入向量，Y为模型的计算输出向量，Y^*为试车数据测量值向量，O为目标函数，用以衡量模型计算输出与Y与测量值Y^*的误差。

优选地，选取Y的均方差作为目标函数O：

式中，m为所需要匹配的工作点个数，此步骤中m等于1。n为所需要匹配的测量值个数，本实施例中n等于5。a_q为相应物理量的权重，y_p,q表示第p个点的第q个物理量，为对应的测量值。

优选地，采用微分进化算法对式(3)所示的目标函数进行优化，从而确定修正系数x_new1，并得到经过修正系数x_new1修正过后的特性图new1。

根据步骤B4，按照式(2)对四个部件的特性图new1利用四组修正系数x_new2进行缩放。以风扇特性图为例，采用修正系数x_new2按下式(12)对特性图中的每一条转速线进行修正：

式中，new2表示经过修正系数x_new2修正的特性图，d表示最大工作点。

根据步骤B5，采用与步骤B3相同的优化算法和目标函数定义，通过匹配模型稳态计算输出与最小工作点(表2中工作点1)的测量值确定修正系数x_new2。

经过步骤B后，初步获得了流量范围合理的特性图，和相应的修正系数x_new1和x_new2，并得到相应的特性图new2。接下来，按照步骤C和步骤D继续执行实施本发明方案，确定每条转速线的修正系数。

根据步骤C1，根据稳态测量数据的输入通过稳态模型估计各个稳态点的四个转子部件折合转速，由此得到相应的折合转速如下表4所示。表中下标cor表示折合转速。

表4初步估计的折合转速

值得指出，上表4中表明点3和点4的折合转速暂时无法通过稳态模型进行估计，即在给定输入下模型无法计算对应的输出。但即使按照步骤C内的具体步骤完成对与点5-7有关的转速线的修正后，稳态模型依然无法提供对点3和点4的折合转速估计也不影响步骤C的执行。此时只需将点3和点4划分为同一转速区域内，并确定与之相关的转速线修正系数使得稳态模型能够计算点3和点4即可。

根据步骤C2，相邻稳态点之间内插转速线。例如对于点7和点8，分别在风扇、压气机、高低压涡轮特性图上内插折合转速线0.948、0.981、0.972、0.947。

内插的折合转速线根据经验选择。优选地，在两个相邻稳态点之间进行初次内插时可以选择内插两工作点的平均折合转速线。

内插完成后，综合考虑各个稳态点四个部件的折合转速，将各个稳态点划分如下表5所示。

表5初次工作点划分

根据步骤C3，对区域2内的3个工作点相关的特性线按照式(3)进行修正，以风扇为例：

特别指出，从表4中可以看出，点8的压气机折合转速为0.9604，则所有压气机特性图上折合转速大于0.9604的流量-压比线和流量-效率线均不会被修正系数，即直接设定这些转速线的修正系数为1。因此在确定与区域2内稳态点相关的各修正系数时，与区域2内稳态点相关的压气机上各条转速线的修正系数被直接设定为1。同理点8的高压涡轮折合转速为0.9728，故高压涡轮特性图上所有大于0.9728折合转速的转速线的修正系数被直接设定为1，而区域2内若包含折合转速小于0.9728的转速线，则这些转速线中除折合转速最大的转速线外其他转速线均按照式(3)进行修正。

以高涡轮特性为例，原特性图上具有折合转速分别为0.95、0.96、0.97、0.98、0.99和1.0的折合转速线。为了分割开点7和点8，在两个稳态点中间内插了一条折合转速为0.972的转速线，则此时表5内的区域2由转速线0.97和0.98包围，其包含转速线0.972。根据上一段所述，0.98转速线位于0.9728转速线右上方，故该转速线的对应流量、压比和效率修正系数直接被设定为1。转速线0.972和0.97位于点8的左下方，故转速线0.972的各相关修正系数被设定为1而转速线0.97按照式(3)进行修正，进而确定该转速线的修正系数。

根据步骤C4，按照式(4)-式(6)选取式(3)中压比、流量、效率的修正系数定义域。以高压涡轮特性线为例，以区域2为例，式(4)-式(6)中的第i条转速线即为折合转速0.97转速线，第i+1条转速线为折合转速0.972转速线，第i-1条转速线为折合转速0.96转速线。其他需要修正的转速线亦同理确定相应的修正系数定义域。

根据步骤C5，采用优化算法优化相应的修正系数使得针对点5-7的模型输出与实际测量值相匹配。

优选地，采用与步骤B3相同的优化算法和目标函数定义对修正系数进行优化和确定。

根据步骤C6，验证特性图的分块是否正确，若不正确，则返回步骤C3；若正确则执行步骤C7。特性图分块是否正确是指通过确定的修正系数，利用稳态模型重新估计被匹配的工作点的折合转速时，对应的折合转速仍然处于之前划分的转速区域范围内。以高压涡轮特性图的分块为例，需要验证经过修正后的稳态点5-7的高压涡轮折合转速是否依然落在0.97至0.98范围内，若是则分割正确，若不是则需要根据新的估算折合转速，对特性图进行重新分块。同理，需要对稳态点5-7的风扇、压气机和低压涡轮折合转速进行判断，以验证特性图分割是否正确。

根据步骤C7，判断是否所有的稳态点都已经完成匹配，若是则结束，否则返回步骤C1。

在执行完全部的步骤C以后可以获得新的特性图new3和对应的修正系数x_new3。其后，为了保证动态性能的精度，继续执行步骤D以确定能够提高动态计算精度的修正系数，并得到最终特性图。

根据步骤D1，估计整个动态过程的折合转速变化，风扇、压气机、高低压涡轮的折合转速变化情况。以高压涡轮折合转速变化情况为例，利用动态模型所估计的折合转速变化如图6所示。

根据步骤D2，对各个特性图进行分块处理。以图5所示的高压涡轮折合转速变化为例说明对特性图的分块操作。从图6中可以看出，高压涡轮折合转速最小至0.89，最大至1.02。因此，其分块情况如下表6所示。

表6高压涡轮特性图分块

特别指出，若执行完步骤C后高压涡轮特性图上没有折合转速线0.955，则先通过内插方法得到该条转速线。同理对其他部件特性图进行分块。

根据步骤D3，按照式(7)对各个分块的转速线进行修正，同一分块内的各个转速线采用相同的流量、压比和效率修正系数。

根据步骤D4，按照式(4)、(5)设定各个流量和压比修正系数的定义域，确定定义域时，取上界时i取修正系数对应分块内转速最高的折合转速线，取下界时i取该分块转速最低的折合转速线。

根据步骤D5，按照式(8)设定各个效率修正系数的定义域。

根据步骤D6，采用优化算法优化相应的修正系数使得整个动态过程的模型输出与实际测量值相匹配，从而确定相应的修正系数new4。

优选地，采用与步骤B3相同的优化算法和目标函数定义对修正系数进行优化和确定。

优选地，均匀地从整个动态过程中每隔50个工作点选择一个工作点作为精度衡量点。用这些被选择的点代表全部的工作点参与目标函数的计算，从而降低计算负担。

根据步骤D7，验证特性图分块是否合理，若合理则获得最终的特性图并结束，若不合理则返回步骤D2。特性图的分块合理是指利用修正系数x_new4参与动态计算得到的动态过程的各个部件折合转速，依然能够处于相应的划分转速区间内或仅有小幅度的偏移。其中，小幅度的偏移根据经验选取。

所获得的修正系数和相对应的特性图可以用于保证发动机模型过程中的精度。为了验证本发明的有效性，将获得的特性图带入部件级模型中参与部件级模型的稳态和动态计算，并按照下式(14)计算误差：

为了方便比较本发明所获得修正系数对发动机模型精度的提升效果，计算出在采用原特性图条件下动态模型仿真误差。图7和图8表示了带入修正系数仿真的模型低压转子转速误差和采用原特性图的模型低压转子转速误差。图9和图10表示了带入修正系数仿真的模型高压转子转速误差和采用原特性图仿真的模型高压转子转速误差。图11和图12表示了带入修正系数仿真的模型压气机出口静压误差和采用原特性图仿真的模型压气机出口静压误差。图13和图14表示了带入修正系数仿真的模型低压涡轮出口总压误差和采用原特性图仿真的模型低压涡轮出口总压误差。图15和图16表示了带入修正系数仿真的模型低压涡轮出口总温误差和采用原特性图仿真的模型低压涡轮出口总温误差。

比较图7-图16可知，通过本发明确定的部件特性修正系数能够有效地改善模型的计算精度。和原始模型相比，低压转子转速、高压转子转速、压气机出口静压、低压涡轮出口总压、低压涡轮出口总温误差平均下降了6.07％、0.67％、12.13％、5.82％、5.68％，最大下降了23.16％、5.43％、27.13％、12.51％和27.61％。由此可见，本发明显著的提高了模型的稳态和动态精度。

Claims (7)

1.一种航空发动机数学模型部件特性修正方法，以模型输出匹配试车数据为原则，利用修正系数对部件特性进行修正；其特征在于，所述修正系数通过以下方法确定：

步骤A、根据发动机结构确定相应的待修正部件特性；

步骤B、根据试车数据的最大工作点和最小工作点确定初步的修正系数，并利用初步的修正系数对特性图进行整体缩放；

步骤C、依据稳态数据对步骤B整体缩放后的特性图进行分块，并确定修正系数的定义域，利用稳态计算模型和优化算法确定部件特性修正系数并得到新的特性图；

步骤D、依据动态数据对步骤C所得到的特性图进行分块，并确定修正系数的定义域，利用动态计算模型和优化算法确定修正系数，并获得最终特性图。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

步骤B1、根据试车数据确定最大工作点和最小工作点的测量值；

步骤B2、利用如下式(1)所示的修正系数x_new1对各个部件特性图进行缩放：

式中，x表示修正系数，π表示压比，m表示折合流量，η表示效率，下标new0表示原始的特性图，下标new1表示经过上式缩放的特性图；

步骤B3、优化式(1)中的修正系数使得稳态模型的计算结果与最大工作点的测量值误差最小，从而确定相应修正系数x_new1的值；

步骤B4、利用如下式(2)所示的修正系数x_new2对经过式(1)缩放的特性图再次进行缩放：

式中，下标new2表示经过上式缩放的特性图，d表示稳态模型利用特性图new1计算得到的最大工作点；

步骤B5、优化式(2)中的修正系数使得稳态模型的计算结果与最小工作点的测量值误差最小，从而确定相应修正系数x_new2的值。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

步骤C1、按照稳态试车数据的输入量，利用稳态模型估计各个稳态点的折合转速；

步骤C2、在步骤B整体缩放后的特性图new2上，根据所估计的折合转速内插转速线并初步划分转速区域，使得划分后的各区域内具有尽可能少的稳态点；

步骤C3、选定除最大工作点之外，折合转速最大且其左下方/左方相邻转速线尚未被修正的至少一个稳态工作点，利用下式(3)对所选稳态点相应的特性线进行修正：

式中，x表示修正系数，π表示压比，m表示折合流量，η表示效率，下标new2表示步骤B整体缩放后的特性图，下标new3表示经过式(3)修正后的特性图，η_ref表示效率参考值，根据所对应的部件进行选取；

步骤C4、按照下式(4)-式(6)选取式(3)中压比、流量、效率的修正

系数定义域：

式中，i表示第i条转速线，i-1和i+1表示与第i条相邻的两条转速线，k表示一条转速线上的第k个点，N表示第i条转速线上特性数据点的个数，η_lb、η_ub分别表示允许的最小和最大效率，根据所对应的部件进行选取；

步骤C5、优化式(3)中的修正系数使得稳态模型的计算结果与所选取的稳态点各试车数据相对误差最小，从而确定相应修正系数的值；

步骤C6、验证特性图的分块是否正确，若不正确，则返回步骤C3；若正确则执行步骤C7；

步骤C7、判断是否所有的稳态点都已经完成匹配，若是则新的特性图new3并结束，否则返回步骤C1。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，特性图分块正确是指通过确定的修正系数，利用稳态模型重新估计被匹配的工作点的折合转速时，对应的折合转速仍然处于之前划分的转速区域范围内。

5.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

步骤D1、利用步骤C修正得到的特性图估计相应动态试车数据的折合转速变化；

步骤D2、根据动态过程中各个部件折合转速的变化范围，对所述特性图进行分块，同一分块内的转速线采用同一组修正系数进行修正，不同分块采用不同组修正系数进行修正；

步骤D3、按照式(7)修正每个分块内的所有转速线：

式中，x表示修正系数，π表示压比，m表示折合流量，η表示效率，下标new3表示步骤C所得到的特性图，下标new4表示经过式(7)修正后的特性图；

步骤D4、按照式(4)、式(5)选取式(7)中压比、流量的修正系数定义域，确定定义域时，取上界时i取修正系数对应分块内转速最高的折合转速线，取下界时i取该分块转速最低的折合转速线；

步骤D5、按式(8)选取式(7)中效率修正系数定义域：

式中，j表示第j个分块；

步骤D6、优化式(7)中的修正系数使得动态模型的计算结果与所选取的动态试车数据误差最小，从而确定相应修正系数的值；

步骤D7、验证特性图分块是否合理，若合理得到最终的修正特性图new4并结束，若不合理则返回步骤D2。

6.如权利要求5所述方法，其特征在于，特性图的分块合理是指利用修正系数x_new4参与动态计算得到的动态过程的各个部件折合转速与相应的划分转速区间的偏移在预设范围内。

7.如权利要求2～6任一项所述方法，其特征在于，使用智能优化算法进行所述优化。