[發明專利]基于功率需求預測的渦軸發動機抗擾控制方法及裝置

有效

• 申請號: 202011450866.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112594069B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 杜紫巖;宋劼;彭曄榕;汪勇;張海波
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00;F02C9/26;G06N3/04;G06N3/08;G06Q10/04
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 楊楠

1.一種基于功率需求預測的渦軸發動機抗擾控制方法，其特征在于，以直升機功率需求預測模型對直升機下一時刻的需用功率進行實時預測，所述直升機功率需求預測模型的輸入包括當前時刻的直升機的總距、尾槳總距、垂向速度的三次方、滾轉角及渦軸發動機的動力渦輪相對轉速；當直升機功率需求預測模型輸出的下一時刻的預測需用功率HPA_pd相對于當前時刻需用功率的變化率超過預設閾值時，進入過補償限制并按預設規則計算生成新的需用功率HPA'作為下一時刻的預測需用功率，HPA'由HPA_pd的變化率與HPA_pd得到，HPA'隨HPA_pd的增大而增大，根據HPA_pd的變化率確定HPA'與HPA_pd之間的權值，變化率越大，權值越小，如HPA_pd相對于當前時刻需用功率的變化率未超過預設閾值，則以HPA_pd作為下一時刻的預測需用功率；使用下一時刻的預測需用功率對渦軸發動機的燃氣渦輪轉速指令進行比例前饋補償。

2.如權利要求1所述基于功率需求預測的渦軸發動機抗擾控制方法，其特征在于，所述直升機功率需求預測模型使用逐步回歸分析方法建立。

3.如權利要求1所述基于功率需求預測的渦軸發動機抗擾控制方法，其特征在于，所述直升機功率需求預測模型使用神經網絡訓練得到，所述直升機功率需求預測模型的輸入還包括前一時刻、前兩時刻的直升機的總距、尾槳總距、垂向速度的三次方、滾轉角及渦軸發動機的動力渦輪相對轉速。

4.如權利要求3所述基于功率需求預測的渦軸發動機抗擾控制方法，其特征在于，所述神經網絡具有8個隱含層節點。

5.一種基于功率需求預測的渦軸發動機抗擾控制裝置，其特征在于，包括：

直升機功率需求預測模型，用于對直升機下一時刻的需用功率進行實時預測，所述直升機功率需求預測模型的輸入包括當前時刻的直升機的總距、尾槳總距、垂向速度的三次方、滾轉角及渦軸發動機的動力渦輪相對轉速；

過補償限制模塊，用于當直升機功率需求預測模型輸出的下一時刻的預測需用功率HPA_pd相對于當前時刻需用功率的變化率超過預設閾值時，進入過補償限制并按預設規則計算生成新的需用功率HPA'作為下一時刻的預測需用功率，HPA'由HPA_pd的變化率與HPA_pd得到，HPA'隨HPA_pd的增大而增大，根據HPA_pd的變化率確定HPA'與HPA_pd之間的權值，變化率越大，權值越小，如HPA_pd相對于當前時刻需用功率的變化率未超過預設閾值，則以HPA_pd作為下一時刻的預測需用功率；

前饋補償模塊，用于使用下一時刻的預測需用功率對渦軸發動機的燃氣渦輪轉速指令進行比例前饋補償。

6.如權利要求5所述基于功率需求預測的渦軸發動機抗擾控制裝置，其特征在于，所述直升機功率需求預測模型使用逐步回歸分析方法建立。

7.如權利要求5所述基于功率需求預測的渦軸發動機抗擾控制裝置，其特征在于，所述直升機功率需求預測模型使用神經網絡訓練得到，所述直升機功率需求預測模型的輸入還包括前一時刻、前兩時刻的直升機的總距、尾槳總距、垂向速度的三次方、滾轉角及渦軸發動機的動力渦輪相對轉速。

8.如權利要求7所述基于功率需求預測的渦軸發動機抗擾控制裝置，其特征在于，所述神經網絡具有8個隱含層節點。