[發明專利]壓氣機系統穩定性自適應控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202010004089.4
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111120387B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 孫大坤;董旭;孫曉峰
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 田恩濤;柯宏達

1.一種壓氣機系統穩定性自適應控制系統，其特征在于：其包括：

傳感器系統，實時測量壓氣機系統的一個以上可測物理量；

系統辨識器，根據測得的所述一個以上可測物理量預估上述可測物理量的變化范圍并將其作為系統參數估計量；根據所述系統參數估計量計算表征所述壓氣機系統穩定性狀態的相關性系數及其概率分布情況并將其作為系統狀態估計量；

激勵器，根據所述系統狀態估計量選擇與其一一對應的控制律，并且根據所述控制律調節所述壓氣機系統的一個以上可調物理量，以維持所述壓氣機系統的穩定性狀態；

其中，所述可測物理量不同于所述可調物理量。

2.根據權利要求1所述的壓氣機系統穩定性自適應控制系統，其特征在于：所述傳感器系統選自以下傳感器中的任意一種以上：用于測量所述壓氣機系統的轉子葉片的壓力信號的壓力傳感器、用于測量所述壓氣機系統的轉子的轉速的扭矩傳感器、用于測量所述壓氣機系統的進口流量的流量傳感器、用于測量所述壓氣機系統的壓升系數的進出口總靜壓力傳感器、用于測量所述壓氣機系統的進出口總溫的進出口溫度傳感器、用于測量所述壓氣機系統的進出口總壓的進出口壓力傳感器、用于測量所述壓氣機系統的機匣壁面的靜壓力脈動的高頻動態壓力傳感器。

3.根據權利要求1所述的壓氣機系統穩定性自適應控制系統，其特征在于：所述一個以上可測物理量選自所述壓氣機系統的以下物理量中的任意一個以上：轉子葉片的壓力信號、轉子的轉速、進口流量、進出口的壓升系數、進出口總溫、進出口總壓、機匣壁面的靜壓力脈動。

4.根據權利要求1所述的壓氣機系統穩定性自適應控制系統，其特征在于：所述控制律為機匣處理相關參數、可調導葉相關參數、吹氣裝置相關參數、放氣裝置相關參數中的任意一種以上的組合。

5.根據權利要求1所述的壓氣機系統穩定性自適應控制系統，其特征在于：所述可調物理量選自機匣處理相關參數、可調導葉相關參數、吹氣裝置相關參數、放氣裝置相關參數中的任意一種以上。

6.一種壓氣機系統穩定性自適應控制方法，其特征在于：其包括如下步驟：

利用傳感器系統實時測量壓氣機系統的一個以上可測物理量；

利用系統辨識器根據測得的所述一個以上可測物理量預估上述可測物理量的變化范圍并將其作為系統參數估計量；根據所述系統參數估計量計算表征所述壓氣機系統穩定性狀態的相關性系數及其概率分布情況并將其作為系統狀態估計量；

利用激勵器根據所述系統狀態估計量選擇與其一一對應的控制律，并且根據所述控制律調節所述壓氣機系統的一個以上可調物理量，以維持所述壓氣機系統的穩定性狀態；所述可測物理量不同于所述可調物理量。

7.根據權利要求6所述的壓氣機系統穩定性自適應控制方法，其特征在于：所述傳感器系統選自以下傳感器中的任意一種以上：用于測量所述壓氣機系統的轉子葉片的壓力信號的壓力傳感器、用于測量所述壓氣機系統的轉子的轉速的扭矩傳感器、用于測量所述壓氣機系統的進口流量的流量傳感器、用于測量所述壓氣機系統的壓升系數的進出口總靜壓力傳感器、用于測量所述壓氣機系統的進出口總溫的進出口溫度傳感器、用于測量所述壓氣機系統的進出口總壓的進出口壓力傳感器、用于測量所述壓氣機系統的機匣壁面的靜壓力脈動的高頻動態壓力傳感器。

8.根據權利要求6所述的壓氣機系統穩定性自適應控制方法，其特征在于：所述一個以上可測物理量選自所述壓氣機系統的以下物理量中的任意一個以上：轉子葉片的壓力信號、轉子的轉速、進口流量、進出口的壓升系數、進出口總溫、進出口總壓、機匣壁面的靜壓力脈動。

9.根據權利要求6所述的壓氣機系統穩定性自適應控制方法，其特征在于：所述控制律為機匣處理相關參數、可調導葉相關參數、吹氣裝置相關參數、放氣裝置相關參數中的任意一種以上的組合。

10.根據權利要求6所述的壓氣機系統穩定性自適應控制方法，其特征在于：所述可調物理量選自機匣處理相關參數、可調導葉相關參數、吹氣裝置相關參數、放氣裝置相關參數中的任意一種以上。