航空发动机过渡态试验进气压力线性自抗扰控制方法

航空发动机过渡态试验进气压力线性自抗扰控制方法

论文摘要

航空发动机高空模拟试车台过渡态试验中进气控制系统受扰严重,常规方法难以有效提升进气压力控制品质,提出了一种基于线性自抗扰的进气压力控制方法。采用机理建模和系统辨识手段搭建高置信度进气仿真平台,设计线性自抗扰控制器,实现对发动机扰动影响的实时预估和补偿,形成具有主动抗扰机制的进气压力控制方法。考虑实际使用中存在控制器手/自动及控制器间的切换问题,设计实用型无扰切换方法。仿真环境下,将该方法与比例积分微分(PID)进行对比,结果显示进气压力最大偏离值由7.69kPa缩小至0.9kPa,且能够快速收敛趋于稳定,表明了该方法无需发动机信息即可实现进气压力的有效控制,通用性高,抗扰性优,能够大幅提升发动机过渡态试验中进气系统的调节品质。

论文目录

  • 1 受控对象
  •   1.1 被控对象结构
  •   1.2 受控对象建模与分析
  •     1.2.1 调节阀流量特性模型
  •     1.2.2 调节阀运动特性模型
  •     1.2.3 管道容腔特性模型
  •     1.2.4 简易发动机模型
  • 2 基于LADRC的进气压力控制方法设计
  •   2.1 LADRC控制器
  •     2.1.1 通用二阶受控对象
  •     2.1.2 扩张观测器的形成
  •     2.1.3 积分串联系统的形成
  •     2.1.4 PD控制器的形成
  •   2.2 基于LADRC的进气压力控制方法
  • 3 无扰切换方法设计
  •   3.1 无扰切换机理
  •   3.2 实现方法
  • 4 数值仿真及验证
  •   4.1 控制实施效果分析
  •     4.1.1 仿真过程描述
  •     4.1.2 仿真结果分析
  •   4.2 无扰切换实施效果分析
  •   4.3 连续马赫数模拟实施效果
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 钱秋朦,但志宏,张松,裴希同,王信

    关键词: 高空模拟试车台,进气控制系统,过渡态试验,线性自抗扰,无扰切换

    来源: 航空动力学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 中国航空发动机集团有限公司四川燃气涡轮研究院,中国航空发动机集团有限公司四川燃气涡轮研究院高空模拟技术重点实验室

    基金: 中国航发四川燃气涡轮研究院科研基金(SHYS-2019-0004)

    分类号: V263.3

    DOI: 10.13224/j.cnki.jasp.2019.10.021

    页码: 2271-2279

    总页数: 9

    文件大小: 650K

    下载量: 152

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