基于模型预测算法的民用航空发动机集成控制方法研究_刘帅
为改进现有控制架构形式的不足,本文在对传统航空发动机控制方法研究基础上,利用模型预测算法能够显式处理约束的优势提出一种将控制功能集成的航空发动机控制方法,进而实现对航空发动机性能水平、经济性水平及容错能力等目标的提升。建立一种形式简单的仅涉及控制参数的航空发动机非线性模型,以模型集成航空发动机稳态与过渡态,设计一个包含状态量偏差和控制量偏差的性能指标优化函数,通过每个采样时刻对性能指标函数的优化求解实现对航空发动机稳态控制、过渡态控制和限制保护控制功能的集成。以DGEN380型航空发动机为例,通过半物理仿真实验、整机实验验证本文设计的民航航空发动机集成化控制器的性能。在模型失配程度"恶劣"的条件下,集成化控制器依然能够保持较高的控制精度,将误差控制在6%以内。集成化控制器能够在模型失配比较严重的情况下保持较高的控制精度；相比常规的增益调度控制器,CFIMS集成化控制器具有更好的控制性能,且对过渡态控制更精准,燃油消耗率减小27.1%。
- 2021-04-23
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