[發(fā)明專利]航空發(fā)動機控制方法、裝置及電子設(shè)備有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110631910.X | 申請日： | 2021-06-07 |
| 公開（公告）號： | CN113311771B | 公開（公告）日： | 2022-10-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王曦;楊舒柏;朱美印;孔祥興 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京航空航天大學(xué) |
| 主分類號： | G05B19/042 | 分類號： | G05B19/042 |
| 代理公司： | 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人： | 榮穎佳 |
| 地址： | 100082*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 航空發(fā)動機 控制 方法 裝置 電子設(shè)備 | ||
1.一種航空發(fā)動機控制方法，其特征在于，所述航空發(fā)動機與執(zhí)行機構(gòu)連接，所述執(zhí)行機構(gòu)與穩(wěn)態(tài)控制器連接；所述方法包括：
在航空發(fā)動機控制過程中，每隔預(yù)設(shè)采樣時間，獲取當(dāng)前采樣時刻所述航空發(fā)動機的當(dāng)前指令偏差信號和當(dāng)前發(fā)動機控制信號；
根據(jù)所述當(dāng)前指令偏差信號、所述當(dāng)前發(fā)動機控制信號及預(yù)設(shè)的抗積分飽和控制器輸出信號的計算公式，確定所述穩(wěn)態(tài)控制器的輸出信號；
將所述穩(wěn)態(tài)控制器的輸出信號輸入所述執(zhí)行機構(gòu)對應(yīng)的控制函數(shù)，得到所述航空發(fā)動機的新發(fā)動機控制信號；
通過所述航空發(fā)動機的新發(fā)動機控制信號控制所述航空發(fā)動機工作；
根據(jù)所述當(dāng)前指令偏差信號、所述當(dāng)前發(fā)動機控制信號及預(yù)設(shè)的抗積分飽和控制器輸出信號的計算公式，確定所述穩(wěn)態(tài)控制器的輸出信號的步驟，包括：
將所述當(dāng)前指令偏差信號和所述當(dāng)前發(fā)動機控制信號代入以下所述抗積分飽和控制器輸出信號的計算公式，得到所述穩(wěn)態(tài)控制器的輸出信號：
v＝K0e+(1-K0K-1(s))u；
其中，v表示穩(wěn)態(tài)控制器的輸出信號；K0表示靜態(tài)增益；K-1(s)表示穩(wěn)態(tài)控制器對應(yīng)的最小相位的傳遞函數(shù)的逆運算；u表示發(fā)動機控制信號；e表示指令偏差信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取當(dāng)前采樣時刻所述航空發(fā)動機的當(dāng)前指令偏差信號的步驟，包括：
在當(dāng)前采樣時刻，獲取所述航空發(fā)動機的當(dāng)前參考指令信號和當(dāng)前發(fā)動機輸出信號；其中，所述當(dāng)前發(fā)動機輸出信號為所述航空發(fā)動機在所述當(dāng)前發(fā)動機控制信號的作用下的輸出信號；
根據(jù)所述當(dāng)前參考指令信號和所述當(dāng)前發(fā)動機輸出信號，確定當(dāng)前采樣時刻所述航空發(fā)動機的當(dāng)前指令偏差信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗積分飽和控制器輸出信號的計算公式的確定過程如下：
基于預(yù)設(shè)航空發(fā)動機等效控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確定指令偏差信號、穩(wěn)態(tài)控制器的輸出信號和發(fā)動機控制信號之間的第一關(guān)系；
在指令偏差信號剛好到達飽和狀態(tài)時，存在如下第二關(guān)系：指令偏差信號等于臨界偏差信號，穩(wěn)態(tài)控制器的輸出信號等于發(fā)動機控制信號；
根據(jù)所述第一關(guān)系和所述第二關(guān)系進行推導(dǎo)，得到等效變換后的所述抗積分飽和控制器輸出信號的計算公式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一關(guān)系包括：
v＝K(s)e；u＝Lim(s)v；K(s)＝K0+KT(s)；
其中，e表示指令偏差信號，v表示穩(wěn)態(tài)控制器的輸出信號，u表示發(fā)動機控制信號，K(s)表示穩(wěn)態(tài)控制器對應(yīng)的最小相位的傳遞函數(shù)，K0表示靜態(tài)增益；KT(s)表示嚴格真?zhèn)鬟f函數(shù)；Lim(s)表示執(zhí)行機構(gòu)的控制函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二關(guān)系包括：
ecr＝e；ucr＝vcr；
其中，ecr表示在指令偏差信號剛好到達飽和狀態(tài)時的臨界偏差信號；vcr、ucr分別表示在指令偏差信號剛好到達飽和狀態(tài)時的穩(wěn)態(tài)控制器的輸出信號和發(fā)動機控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述執(zhí)行機構(gòu)至少包括以下之一：加減速過渡態(tài)控制器、限制保護控制器、執(zhí)行機構(gòu)速率飽和模塊和位置飽和限制模塊。
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