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基于快速原型化的小型涡喷发动机起动过程控制
1
作者 王灿森 李睿超 +2 位作者 赵万里 徐建强 郭迎清 《测控技术》 2024年第1期50-54,62,共6页
为快速验证小型涡喷发动机起动过程控制规律,基于快速原型化技术搭建了半物理试验平台。设计了快速原型试验系统整体架构,对控制系统的软硬件设计和智能节点的工作原理进行了说明,使用Speedgoat Mobile实时目标机作为电子控制器,以STM3... 为快速验证小型涡喷发动机起动过程控制规律,基于快速原型化技术搭建了半物理试验平台。设计了快速原型试验系统整体架构,对控制系统的软硬件设计和智能节点的工作原理进行了说明,使用Speedgoat Mobile实时目标机作为电子控制器,以STM32为核心设计智能节点,选用Modbus协议对信号进行编码,实现电子控制器和智能节点之间的数据通信。针对小型涡喷发动机的起动过程设计了一种控制规律,利用自动代码生成技术生成电子控制器可执行程序,部署到实时目标机中,完成了起动过程控制规律的试验验证。仿真结果表明,电子控制器和智能节点通信正常,工作可靠稳定,起动过程平稳迅速、不熄火、不超温、不超转,提出的快速原型化控制技术能够有效地缩短开发周期,具有良好的工程实用价值。 展开更多
关键词 小型涡喷发动机 快速原型化技术 智能节点 MODBUS协议
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基于二自由度PI的微型涡喷发动机转速闭环控制
2
作者 徐建强 李睿超 +2 位作者 赵万里 虞超 郭迎清 《测控技术》 2024年第2期35-40,55,共7页
针对传统PI控制无法使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳的问题,开展了微型涡喷发动机二自由度(Two-Degree-of-Freedom, 2-DOF)PI控制研究。首先基于Speedgoat实时目标机搭建了快速原型试验系统。根据发动机开环试... 针对传统PI控制无法使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳的问题,开展了微型涡喷发动机二自由度(Two-Degree-of-Freedom, 2-DOF)PI控制研究。首先基于Speedgoat实时目标机搭建了快速原型试验系统。根据发动机开环试验数据辨识得到不同稳态点下的传递函数模型,在此基础上设计了2-DOF PI控制器,并进行仿真验证。最后将控制算法部署至Speedgoat中开展实物试验。结果表明,设计的2-DOF PI控制器能够使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳,并在发动机较大的工作范围内有良好的控制性能。 展开更多
关键词 微型涡喷发动机 转速闭环控制 二自由度PI 快速原型化
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基于麻雀搜索算法的涡喷发动机控制研究
3
作者 梁建国 黄豪中 +2 位作者 龙回归 雷柏钧 陈桂薪 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期553-562,共10页
为了改善微型涡喷发动机的控制性能,针对传统比例积分微分(PID)控制器难以进行在线调参和参数优化的问题,提出了一种基于麻雀搜索算法(SSA)的控制方法。首先,利用实验获取的涡喷发动机数据进行系统辨识,建立涡喷发动机的数学模型;其次,... 为了改善微型涡喷发动机的控制性能,针对传统比例积分微分(PID)控制器难以进行在线调参和参数优化的问题,提出了一种基于麻雀搜索算法(SSA)的控制方法。首先,利用实验获取的涡喷发动机数据进行系统辨识,建立涡喷发动机的数学模型;其次,采用模糊控制设计了模糊PID控制器;最后,利用SSA对模糊PID控制器的参数进行优化。仿真结果表明:基于SSA的模糊PID控制方法在涡喷发动机转速控制系统中性能显著提升,上升时间为0.22 s,超调量为8.02%,干扰调整时间为1.05 s。相较于传统PID和模糊PID控制方法,该方法的响应速度分别提高了64.1%和43.9%,超调量分别减少了18.08%和7.58%,干扰调整时间分别缩短了52.3%和34.4%。 展开更多
关键词 控制系统 麻雀搜索算法 模糊控制 涡喷发动机 数学建模
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某型涡喷发动机排气排出物测量研究
4
作者 贾文杰 刘涛 +1 位作者 杨蓓洁 魏海涛 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第12期35-40,共6页
为考核以RP-3航空煤油为燃料的某涡喷发动机的污染物排放特性,按照ICAO、HB 6116和HB 6117的相关标准要求设计搭建一套排气排出物测量及分析系统,在某型涡喷发动机地面试车台上开展排气排出物测量试验。研究发现随着发动机状态的增加,C... 为考核以RP-3航空煤油为燃料的某涡喷发动机的污染物排放特性,按照ICAO、HB 6116和HB 6117的相关标准要求设计搭建一套排气排出物测量及分析系统,在某型涡喷发动机地面试车台上开展排气排出物测量试验。研究发现随着发动机状态的增加,CO的排放量显著降低;HC的排放量接近于0;CO_(2)和NO_(x)的排放量逐渐提高,同时冒烟数也随着发动机的状态增加而逐渐增大。经过理论分析,该研究的试验结果与经典燃烧学中的相关结论一致,验证了所设计的测量系统和实验的可靠性,可为后续军用和民用发动机排气排出物测量试验提供参考。 展开更多
关键词 RP-3航空煤油 涡喷发动机 排气排出物 燃气分析
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双转子涡喷发动机转差影响分析 被引量：1
5
作者 江通通 朱浪 +1 位作者 李传鹏 王德庆 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2023年第8期46-50,共5页
转差直接影响发动机在使用中的可靠性、成为双转子发动机台架验收的主要指标之一,转差问题严重制约了航空发动机的生产进度、并额外占用大量企业资源,因此对双转子涡喷发动机转差的研究尤为重要。本文利用Gasturb软件建立双转子涡喷发... 转差直接影响发动机在使用中的可靠性、成为双转子发动机台架验收的主要指标之一,转差问题严重制约了航空发动机的生产进度、并额外占用大量企业资源,因此对双转子涡喷发动机转差的研究尤为重要。本文利用Gasturb软件建立双转子涡喷发动机数学模型,将高压涡轮导向器面积、低压涡轮导向器面积、喷口面积分别作为影响因素自变量,进行整机性能计算,主要研究了其对发动机推力、耗油率、燃烧室出口温度、高压转速以及低压压气机稳定裕度、高压压气机稳定裕度的影响规律,试图为发动机单项性能提升提供一定理论指导。 展开更多
关键词 双转子涡喷发动机 转差 整机性能 稳定裕度
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涡喷发动机整机振动限制值试验研究
6
作者 陈光炯 陆瑶 +1 位作者 侯森 廖伟清 《工业控制计算机》 2023年第7期51-53,57,共4页
整机振动限制值是航空发动机能够稳定运行的重要参数,在发动机振动监测中起着至关重要的作用。传统的方法一般采用振动位移、速度或加速度这三类参数之一作为振动限制,但单一的参数限制无法兼顾稳态和瞬态发动机振动监测。提出一种同时... 整机振动限制值是航空发动机能够稳定运行的重要参数,在发动机振动监测中起着至关重要的作用。传统的方法一般采用振动位移、速度或加速度这三类参数之一作为振动限制,但单一的参数限制无法兼顾稳态和瞬态发动机振动监测。提出一种同时监测1阶振动加速度、瞬态和稳态振动速度有效值三种参数,综合对发动机整机振动进行限制的试验方法,达到同时监测发动机稳态和瞬态振动的目的。以某小型涡喷发动机(100 kgf级)为试验对象,首先根据涡喷发动机传力路线,确定布置加速度传感器的位置。其次,通过对37组成功试车试验中监测到的振动加速度信号进行分析,得到三组关键振动参数:1阶振动加速度最大值、瞬态速度最大值以及稳态速度最大值。然后,采用Epps-Pulley检验统计方法,发现三个振动参数均满足正态分布特点,进一步利用正态分布“3σ原则”,获得涡喷发动机整机振动的故障监测的限制判据。最后,进行故障验证试验,结果表明提出的采用1阶振动加速度最大值、瞬态以及稳态下速度有效值的最大值的限制值判据,能有效预测整机振动故障,为小型涡喷发动机故障诊断试验提供参考依据。 展开更多
关键词 涡喷发动机 振动信号处理 振动限制值 Epps-Pulley检验
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某型涡喷发动机进气总压畸变的试验研究 被引量：22
7
作者 桑增产 江勇 +4 位作者 孔卫东 张百灵 张发启 李军 庄传鑫 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期423-426,共4页
由可移动插板式畸变发生器产生进气总压畸变流场 ,以综合畸变指数评定流场畸变程度 ,试验研究了进气总压畸变对某型涡喷发动机气动稳定性的影响。试验确定了发动机的最大 (或临界 )综合畸变指数和总压畸变敏感系数。
关键词 航空发动机 进口流场 总压畸变 涡喷发动机
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涡喷发动机气路滑油泄漏故障在线监测研究 被引量：13
8
作者 刘鹏鹏 左洪福 +2 位作者 孙见忠 付宇 蔡景 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2601-2607,共7页
描述了关于气路滑油泄漏故障监测的探索性研究,利用静电感应技术首次实现了对该类故障的在线监测,获取了实测的故障信号。采用自适应提升小波方法得到了第102阶段(正常状态)和第106阶段(故障状态)的2层细节信号、逼近信号,经过对比分析... 描述了关于气路滑油泄漏故障监测的探索性研究,利用静电感应技术首次实现了对该类故障的在线监测,获取了实测的故障信号。采用自适应提升小波方法得到了第102阶段(正常状态)和第106阶段(故障状态)的2层细节信号、逼近信号,经过对比分析发现二者在细节信号最大幅值以及局部波形上存在着较大差异;根据统计分析方法及Hilbert方法提取了静电信号(电压信号)时域特征参数、频域特征,并将静电信号(电压信号)转化为电荷信号后进一步提取出活动率水平、正(负)事件率等参数,总结了可用于气路滑油泄漏故障判别的故障特征。研究结果表明利用静电感应技术可以实现在线监测发动机气路滑油泄漏故障,该研究是基于静电感应的气路状态监测及故障诊断技术的重要组成部分,并为实现仪器产品化奠定了基础。 展开更多
关键词 涡喷发动机 尾气 在线监测 静电感应 滑油泄漏
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微涡喷发动机离心甩油盘环形折流燃烧室的设计与实验研究 被引量：25
9
作者 曾川 王洪铭 单鹏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期92-96,共5页
微涡喷发动机是低成本的结构简单的燃气涡轮动力装置,特别适合于推动巡航导弹、(雷达)假目标、轻型直升机、无人侦察机和航空靶机。离心甩油盘环形折流燃烧室由于具有燃油雾化质量好,轴向长度短,高空性能好等优点,很适合作为微涡喷发动... 微涡喷发动机是低成本的结构简单的燃气涡轮动力装置,特别适合于推动巡航导弹、(雷达)假目标、轻型直升机、无人侦察机和航空靶机。离心甩油盘环形折流燃烧室由于具有燃油雾化质量好,轴向长度短,高空性能好等优点,很适合作为微涡喷发动机动力装置的燃烧室。本文主要研究了离心甩油盘环形折流燃烧室的气动热力学参数和几何参数的设计,并通过实验研究验证参数设计的合理性。 展开更多
关键词 航空推进系统 航天推进系统 微涡喷发动机 离心甩油盘 环形燃烧室
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涡喷发动机高温高速轴承失效机理及改进措施 被引量：10
10
作者 王黎钦 李秀娟 +1 位作者 古乐 齐毓霖 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期963-965,共3页
介绍了涡喷发动机高温高速轴承中导引面严重磨损和轴承的热失稳等失效形式的特征 ,分析了保持架和内圈引导面之间“软磨硬”的异常磨损失效机理 ,指出“软磨硬”是由轴承保持架内引导面对套圈的高速高频振动造成的 ,轴承引导面材料摩擦... 介绍了涡喷发动机高温高速轴承中导引面严重磨损和轴承的热失稳等失效形式的特征 ,分析了保持架和内圈引导面之间“软磨硬”的异常磨损失效机理 ,指出“软磨硬”是由轴承保持架内引导面对套圈的高速高频振动造成的 ,轴承引导面材料摩擦性能不匹配和润滑油严重污染加速了磨损进程。同时 ,从轴承的性能参数方面分析了轴承的热失稳产生的原因。台架模拟实验再现了导引面严重磨损的主要失效形式 。 展开更多
关键词 涡喷发动机 高温高速轴承 失效机理 改进措施 球轴承 胶合 冲击磨损
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涡轴(涡桨)/涡扇(涡喷)发动机通用核心机技术 被引量：11
11
作者 尹泽勇 曾源江 +1 位作者 石建成 罗安阳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2088-2094,共7页
通用核心机技术不仅可增加所发展发动机的通用零件数,缩短研制周期,还可使所发展的各类发动机性能均较先进.不同流量的通用核心机可相应发展不同功率/推力范围的各类发动机,通用核心机的设计需考虑强度与气动性能的折衷,其部件应有宽广... 通用核心机技术不仅可增加所发展发动机的通用零件数,缩短研制周期,还可使所发展的各类发动机性能均较先进.不同流量的通用核心机可相应发展不同功率/推力范围的各类发动机,通用核心机的设计需考虑强度与气动性能的折衷,其部件应有宽广的高效与稳定工作范围,且通用前提下也允许核心机后续发展时有小的变动.文中最后讨论了某中小型通用核心机方案设计中涡轮级数和压气机形式的选择问题. 展开更多
关键词 通用核心机 涡轴发动机 涡桨发动机 涡扇发动机 涡喷发动机
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某微型涡喷发动机现场瞬态动平衡技术 被引量：7
12
作者 郑龙席 高晓果 李晓丰 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2008年第3期282-285,共4页
讨论了转子系统瞬态动平衡的相关理论,分析并确定了某微型涡喷发动机现场动平衡的校正平面。介绍了计算机辅助现场瞬态动平衡系统的组成及工作原理。利用该系统对一模型转子实施了现场动平衡,平衡精度达到ISO5343-1983标准。
关键词 微型涡喷发动机 现场动平衡 瞬态动平衡 数据采集与处理
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涡喷发动机用于无人机飞行试验可能性探索 被引量：4
13
作者 潘宏亮 周鹏 康伟 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期313-317,共5页
弹用涡喷发动机改型作为无人飞行平台动力装置时,首要研究内容之一是发动机控制系统可行性研究。文章在分析某型涡喷发动机控制系统原理的基础上,基于以惯性环节描述的发动机响应模型,对数字电子控制器采用一种PID算法,使发动机转速闭... 弹用涡喷发动机改型作为无人飞行平台动力装置时,首要研究内容之一是发动机控制系统可行性研究。文章在分析某型涡喷发动机控制系统原理的基础上,基于以惯性环节描述的发动机响应模型,对数字电子控制器采用一种PID算法,使发动机转速闭环控制系统的响应速度与发动机气动热力过程响应速度一致,控制量不超调。文中进行了实物在环仿真验证试验。仿真结果表明了控制系统可行性,采用变参数PID控制规律,能实现不同飞行条件和工况下的发动机转速闭环控制。该算法结构简单,通过发动机非线性气动热力模型易于获取控制参数。 展开更多
关键词 无人机 涡喷发动机 PID控制 实物在环仿真
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W^2P1微型涡喷发动机地面试车台推力测量系统 被引量：7
14
作者 黄知涛 胡正峰 郭伟民 《测控技术》 CSCD 1999年第9期40-42,共3页
介绍了W^2P1微型涡喷发动机地面试车台推力测量系统，包括W2P1发动机试车台架，推力测量系统（推力测力系统、推力校正系统）、液压加载校准装置及其校正方法。试车证明，该发动机试车台推力测量系统结构简单，性能稳定，操作简单方便... 介绍了W^2P1微型涡喷发动机地面试车台推力测量系统，包括W2P1发动机试车台架，推力测量系统（推力测力系统、推力校正系统）、液压加载校准装置及其校正方法。试车证明，该发动机试车台推力测量系统结构简单，性能稳定，操作简单方便，精度可达0．1％。 展开更多
关键词 微型 涡喷发动机 推力测力系统 试车台
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基于差分进化算法的涡喷发动机增推研究 被引量：2
15
作者 李志鹏 王曦 +2 位作者 王华威 党伟 李洪胜 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1714-1720,共7页
根据已建立的小型单轴涡喷发动机部件级稳态模型,采用单变量法,分析各部件特性参数变化对发动机推力、耗油率等性能参数的影响。通过差分进化算法对各变化参数进行优化,找出在满足给定限制条件下使性能达到最优的参数调整组合。由于给... 根据已建立的小型单轴涡喷发动机部件级稳态模型,采用单变量法,分析各部件特性参数变化对发动机推力、耗油率等性能参数的影响。通过差分进化算法对各变化参数进行优化,找出在满足给定限制条件下使性能达到最优的参数调整组合。由于给定的限制条件以及优化目标可以灵活多变,使得该方法在增推优化以及其它改型方面具有很好的灵活性。计算结果表明,在转速不变,涡轮前总温不超过允许值,压气机喘振裕度不降低,耗油率不升高的条件下改进压气机的压比、换算流量、以及效率等参数,能使发动机推力增加25%以上。 展开更多
关键词 涡喷发动机 增推 性能分析 差分进化
原文传递
微型涡喷发动机数字控制实时半物理模拟试验系统 被引量：8
16
作者 苏三买 马瑞 冷文彬 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期93-96,共4页
本文以某微型涡喷发动机为工作对象 ,采用 80 98单片机作数字控制器 ,计算机当作模型发动机 ,具体介绍了数控半物理模拟试验系统概述、发动机数学模型建立、系统硬件总体设计、自适应模型跟随控制器及其软件设计 ;在此基础上建立了发动... 本文以某微型涡喷发动机为工作对象 ,采用 80 98单片机作数字控制器 ,计算机当作模型发动机 ,具体介绍了数控半物理模拟试验系统概述、发动机数学模型建立、系统硬件总体设计、自适应模型跟随控制器及其软件设计 ;在此基础上建立了发动机数控实时半物理模拟试验系统并进行试验 ,结果证明 :所设计的系统能实时地反映控制系统作用下的真实试车过程。 展开更多
关键词 微型涡喷发动机 数控系统 半物理模拟试验 数字控制系统
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某小型涡喷发动机空中停车故障分析 被引量：5
17
作者 阳再清 欧阳中辉 吕晓林 《兵工自动化》 2013年第10期88-90,共3页
为解决某型无人机涡喷发动机在试飞中出现的空中停车问题,应用故障树分析方法进行故障分析。通过对涡喷发动机空中停车故障的分析,给出故障分析与定位的过程,提出相应改进措施,并进行验证。验证结果表明:故障树分析方法对故障归零分析... 为解决某型无人机涡喷发动机在试飞中出现的空中停车问题,应用故障树分析方法进行故障分析。通过对涡喷发动机空中停车故障的分析,给出故障分析与定位的过程,提出相应改进措施,并进行验证。验证结果表明:故障树分析方法对故障归零分析、发动机典型故障处理等有较好的借鉴作用,可为发动机研究和应用者提供参考。 展开更多
关键词 无人机 涡喷发动机 空中停车 故障分析
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涡喷消雾装置试验研究 被引量：2
18
作者 濮江平 魏阳春 +1 位作者 王伟民 卢伟 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2001年第5期87-91,共5页
1999年 4月 ,在北京南苑机场进行了涡动加热消雾的试验。利用飞机涡轮喷气发动机改装成消雾装置 ,采用多点探测设备对消雾装置的温度、湿度和气流作用场进行了性能测试 ,首次取得了涡喷发动机消雾装置在单台、双台和多台组合情况下的实... 1999年 4月 ,在北京南苑机场进行了涡动加热消雾的试验。利用飞机涡轮喷气发动机改装成消雾装置 ,采用多点探测设备对消雾装置的温度、湿度和气流作用场进行了性能测试 ,首次取得了涡喷发动机消雾装置在单台、双台和多台组合情况下的实测资料 ,分析了单台涡喷发动机作用场分布以及与实际测试数据的对比情况和消雾效果 ,并给出了涡喷发动机消雾装置在单台、双台和多台组合情况下的分布曲线。最后结合一次野外消雾作业检验 ,给出涡喷发动机实际消雾效果及其初步的分析。 展开更多
关键词 涡喷发动机 消雾试验 能见度 涡动加热消雾方法 消雾装置 机场
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涡喷发动机健康状态的带约束非线性滤波估计 被引量：3
19
作者 陈煜 鞠红飞 +1 位作者 鲁峰 黄金泉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期741-748,共8页
针对涡喷发动机在不等式约束条件下的部件性能估计问题,在标准扩展卡尔曼滤波方法的基础上引入了最小均方差和概率密度截断,提出了涡喷发动机健康状态的带约束非线性滤波估计方法。最小均方差的基本思想是求解最小化条件均方差函数,同... 针对涡喷发动机在不等式约束条件下的部件性能估计问题,在标准扩展卡尔曼滤波方法的基础上引入了最小均方差和概率密度截断,提出了涡喷发动机健康状态的带约束非线性滤波估计方法。最小均方差的基本思想是求解最小化条件均方差函数,同时运用拉格朗日算子法将不等式约束引入待求方程,而概率密度截断求解则是将先验不等式约束条件转化为概率密度函数形式,并获得标准正态分布函数,其特点是均值和方差易于算得。以涡喷发动机为对象进行仿真验证,结果表明相比于标准扩展卡尔曼滤波方法,本文提出的最小均方差和概率密度截断的不等式约束的非线性滤波估计方法对部件性能估计精度高,而其中概率密度截断求解在保证精度的同时计算耗时更少。 展开更多
关键词 涡喷发动机 健康状态估计 扩展卡尔曼滤波 不等式约束 概率密度截断
原文传递
微型涡喷发动机自适应控制实验研究 被引量：4
20
作者 张天宏 李秋华 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期471-474,共4页
针对微型涡喷发动机的非线性特性以及难以建立其准确数学模型的特点,设计了一种自适应控制方案并加以工程实现.通过在模型参考自适应控制算法中采用死区鲁棒控制消除发动机建模误差和外界干扰对控制系统稳定性的影响;同时引入前馈补偿,... 针对微型涡喷发动机的非线性特性以及难以建立其准确数学模型的特点,设计了一种自适应控制方案并加以工程实现.通过在模型参考自适应控制算法中采用死区鲁棒控制消除发动机建模误差和外界干扰对控制系统稳定性的影响;同时引入前馈补偿,既保证发动机转速实时跟踪参考模型输出,又避免了纯自适应控制容易产生控制信号的饱和以及高自适应增益导致的系统振荡.台架试车验证表明:该方法实时性良好,在最大转速达125 000 r/min的全工作范围内表现出较好的鲁棒性,最大超调量小于500 r/min,稳态误差小于200 r/min,可以满足微型涡喷发动机状态调节的需要. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 微型涡喷发动机 自适应控制 模型参考 台架试车 实验验证
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