航空发动机部件性能跟踪滤波器研究

《航空发动机部件性能跟踪滤波器研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西北「业人学硕}二论文AbstractAbstractThispaperresearchestheenginecomponenttrackingfilterforModel-BasedControlsystem.Thepaperanalyzesthesourcesofmodel-enginemismatchanddesignsanenginecomponenttrackingfiltertominimizemodel-enginemismatchbasedontheKalmanfilteringmethods.Themaincontentofthi

2、spaperisthedesignapproachforestimatingenginecomponentdeviationparameters.Theestimateparametersareusedtotunetheembeddedmodeltominimizemodel-enginemismatch.Becausethelinearizedenginemodelistime-invariant,itiswellknownthattheKalmanfiltergainmatrixconvergestoauniqueconstantvalueif

3、thesystemisbothfullyobservableandcontrollable.Hence，theKalmanfiltergainmatrixcanbecomputedof-lineusingMATLAB.TheresearchusescompensatingmethodtosolveKalmanfilteringdivergenceproblems.ThispaperintroduceananalyticmethodofincorporatingstatevariableinequalityconstrainsintheKalmanf

4、ilter.Theincorporatingstatevariableinequalityconstrainscanimprovestheestimationaccuracyandstrongtheperformanceofrestrainingthenoise.Theresearchshowsthattheenginecomponenttrackingfilterdesignedinthispapercanworkwellwithgoodconvergence.Keywords:KalmanfilterEnginemodelTrackingfil

5、terParametersestimation西北工业大学顾1:论文第一章绪论第一章绪论1.1研究背景在过去的十几年中，人们在提高发动机的性能方面做了大量的工作。在航空发动机控制领域，随着全权限发动机数字控制理论的提出和应用，航空发动机控制理论变的更为先进和复杂。从国际上航空发动机技术较为先进的国家已经进行的飞行试验表明，以全权限发动机数字控制理论为基础的先进控制技术和发动机状态估计技术，使发动机性能在原有基础上有明显提高，从而具有更好的性能、更长的寿命和更方便的维护性。文献[1]介绍了如何从整个控制系统的控制模式和结构着手，发挥数字控制技术的优势

6、，使控制系统的结构设计摆脱传统的机械液压系统的设计理念。在新结构的研究方面，大部分的方案采用基于模型的控制(MBC,Model-BasedControl)结构[2][3]，例如美国的性能寻优控制(PSC,PerformanceSeekingControl)[4][5]等。传统的控制系统结构如图1.1所示。传统的机械液压结构的控制系统都采用推力图1.1传统的控制系统结构这种方案。发动机的被控量为其性能参数，如推力，和对发动机安全工作有重要意义的参数，如喘振裕度，燃烧室出口温度，由于在飞机飞行过程中这些参数无法直接测出，机械液压控制系统也无法估计其数值

7、，因而将一些能够反应性能参数大小和变化的状态参数，如转子转速、压比等作为反馈量产生误差信号，控制器据此控制执行机构，调节发动机状态。相对MBC而言，这种结构也称作基于传感器的控制结构(SBC,Sensor-basedControl)。但由于观测量和被控量之111西北工业大学顾I:论文第一章绪论的关系在实际中是不精确的，因而在控制系统设计中要采用较大的裕度保证发动机的安全工作。建立在数字控制基础之上的基于模型的控制系统如图1.2所示，由于数字控制系统具有强大的计算能力，可通过软件编程实现复杂的控制逻辑和状态估计。这种系统可以实现发动机的直接性能控制，

8、减少安全裕度并充分发挥发动机性能。与基于传感器的控制系统不同，基于模型的控制系统将发动机性能参数作为反馈量，实现直接性能控