超声速状态下航空发动机部件蜕化参数估计与性能恢复控制.pdf

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1、第48卷第3期2016年6月南京航JournalofNanjingDOI：10．16356／j．1005—2615．2016．03．012空航天大学学报UniversityofAeronautics&Astronautics超声速状态下航空发动机部件蜕化参数估计与性能恢复控制周骁1毛宁1张海波2吕伟1杨恒辉1(1．中航工业西安航空计算技术研究所，西安，710065；2．南京航空航天大学能源与动力学院，江苏省航空动力系统重点实验室，南京，210016)V01．48No．3Jun．2016摘要：为解决超声速状态下航空发动机部件蜕化

2、参数估计与性能恢复控制的难题，基于改进卡尔曼滤波器，通过一种三维插值方法实现超声速状态包线范围内的发动机部件蜕化参数估计。而航空发动机性能恢复控制是在常规内环控制转速的基础上增加了外环控制回路，该回路主要包括推力估计模型与外环控制器两部分。基于最小二乘支持向量回归机设计了一种推力估计模型，其输入采用特征选择算法筛选推力估计模型的最优输入，相比于传统的不经选择的推力估计模型，精度有较大提高。设计了外环模糊PI(Proportional．integral)控制器自适应调节内环转速指令来实现蜕化发动机性能恢复的目的。最后通过超声速状

3、态下的数字仿真，验证了上述发动机部件蜕化参数估计与性能恢复控制方案的有效性。关键词：超声速；参数估计；推力估计；模糊PI控制器；性能恢复中图分类号：V231文献标志码：A文章编号：1005—2615(2016)03—0372—10DegenerateParameterEstimationandPerformanceRecoveryControlofAero-engineComponentsinSupersonicConditionZhouXia01，MaoNin91，ZhangHaibo2，L武Weil，YangHenghui

4、l(1．AVIVXi7anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute，Xi’an，710065，China；2．CollegeofEnergyandPowerEngineerg，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，JiangsuProvinceKeyLaboratoryofAerospacePowerSystems，Nanjing，210016，China)Abstract：Inordertosolvethequestions

5、ofdegenerateparameterestimationandperformancerecoverycontroloftheenginecomponentsinsupersoniccondition，basedontheimprovedKalmanfilter，anap—proachofthree—dimensionaldifferenceisproposedtoachievetheparameterestimation．Performancere—coverycontrolincreasestheoutercontro

6、lloopbasedontheconventionalinnerspeedcontrol，andtheoutercontrolloopconsistsofthrustestimationmodelandoutercontroller．AthrustestimationmodeliSdesignedbasedontheleastsquaressupportvectorregression．Theoptimalinputsofmodelareselectedthroughthethrustfeatureselectionalgor

7、ithm．Theaccuracyisimprovedgreatlycomparedwiththecon—ventionalnon—selectedthrustestimationmodel．FuzzyPIcontrollerisdesignedtoachievethepurposeofdegeneratingengineperformancerecoverybyadaptivelyadjustingthespeedoftheinnerloopcontr01．收稿日期：2015一10—13；修订日期：2016—02—02通信作者

8、：张海波，男，教授，博士生导师，E-mail：zh_zhhb@126．corn。引用格式：周骁，毛宁，张海波，等．超声速状态下航空发动机部件蜕化参数估计与性能恢复控制[J]．南京航空航天大学学报，2016，48(3)：372—381．ZhouXiao，MaoNing，Zhan