一种基于涡扇发动机多工作点的鲁棒补偿控制方法

摘要

本发明涉及一种基于涡扇发动机多工作点的鲁棒补偿控制方法，属于航空发动机鲁棒控制技术领域，该方法包括：利用发动机的设计参数和工作数据建立在多个工作点的涡扇发动机模型，该模型用动态传递函数表示，该模型的控制输入是燃油流量变化量，控制输出是风扇转速变化量；将全包线内所有工作点的涡扇发动机模型作为受控对象；将标称工作点处的模型称为标称受控对象，非标称工作点处的模型为标称受控对象与等价干扰之和；将标称受控对象和对其设定的控制参数组成的闭环系统作为参考模型；求得标称受控对象的标称控制量；依据参考模型设定鲁棒补偿量；得到最终的控制量对涡扇发动机对象进行控制。本发明满足了对输出风扇转速的高精度控制要求。

主权项

一种基于涡扇发动机多工作点的鲁棒补偿控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1)利用民用飞机大涵道比涡扇发动机的设计参数和工作数据建立在多个工作点的涡扇发动机模型，该模型用动态传递函数表示，该模型的控制输入是燃油流量变化量，控制输出是风扇转速变化量；S2)选取标称受控对象G₀(s)：将全包线内所有工作点的涡扇发动机模型作为受控对象G_p(s)；将受控对象所对应的工作点划分为标称工作点和非标称工作点，其中标称工作点处的模型称为标称受控对象G₀(s)，非标称工作点处的模型表述为标称受控对象G₀(s)与等价干扰q之和；S3)设定参考模型G_m(s)：将标称受控对象G₀(s)和对其设定的控制参数组成的闭环系统作为参考模型G_m(s)；该参考模型G_m(s)是满足设计要求所规定的稳定性以及过渡态性能指标的闭环模型；S4)求得标称受控对象G₀(s)的标称控制量u₀：在标称工作点下，用标称控制量u₀对受控对象G_p(s)进行控制，使闭环系统输出满足稳定性和过渡性能要求；S5)设定鲁棒补偿量v：依据选定的参考模型G_m(s)设定鲁棒补偿量v；S6)v作用于受控对象G_p(s)，上，以抑制等价干扰的影响。得到最终的控制量u的完整解析表达u＝u₀+v；利用控制量u，对涡扇发动机对象进行控制，即得到期望的闭环稳态和过渡态性能。