航空发动机的重置自适应控制研究

发布时间：2020-08-06 18:20

【摘要】：航空发动机是一种具有强非线性的复杂的气动热力学系统。通过对发动机建模可以得到其非线性特性并方便了发动机控制系统的设计与分析,目前对于航空发动机的建模方法主要有单点线性模型和LPV模型。不过单点线性化模型并不能对航空发动机整个飞行包线内的所有工作点适用,而LPV模型在理论上目前还无法保证系统的稳定性,两者都有一定的局限性。因而建立一个既能反映整个发动机工作过程,并且适用于控制算法设计的发动机模型对航空发动机的发展具有重大意义。本文建立的航空发动机模型简单可靠,并基于此模型展开了相关控制算法的设计研究。本文的主要工作分为以下三部分:(1)研究了传统的航空发动机模型参考自适应控制的状态跟踪问题。通过分析指出在自适应调节控制过程中可能会出现系统过度调节的问题。首先,针对某型号的航空发动机建立数学模型,并运用模型参考自适应方法求得传统自适应律。然后在此控制系统的基础上添加一个重置机构,保证系统在出现过度调节问题时可对自适应律进行重置,从而解决过度调节问题,并给出两个定理论证了该重置自适应控制系统的稳定性。(2)为满足航空发动机的实际需求,建立了一个发动机的切换模型,包含了整个发动机工作包线内的各个工作点。根据期望性能要求建立切换参考模型和误差切换系统,随后设计每个子系统的自适应控制律并更新重置自适应律,最后设计一类切换信号保证在发动机的工作过程中控制系统能具有良好的动态性能以及误差切换系统的稳定性。(3)为提高切换重置自适应控制系统的自适应控制效率,通过在线辨识的方法获取符合性能要求的系统未知参数的估计值,并在发动机控制系统收到扰动的情况下进行理论和MATLAB/SIMULINK验证。
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V233.7
【图文】：

图 3-2 模型参考自适应律下的输入信号曲线M M2.83 0.0008 1.14,1.2 2.1 0.78 A B ， *T * *1 2F 0.516 0.403 , K 1/1.8, K 0.3972,11.3244 3.9747.3.9747 2.309 P

第 3 章 基于模型参考自适应的发动机重置控制M M2.83 0.0008 1.14,1.2 2.1 0.78 A B ， *T * *1 2F 0.516 0.403 , K 1/1.8, K 0.3972,11.3244 3.9747.3.9747 2.309 P

模型参考自适应律下的误差曲线

【参考文献】

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本文编号：2782785