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基于复合推进系统动态模型-状态变量模型的航空发动机直接推力预测控制
被引量：
6
1
作者
金崇文
郑前钢
+2 位作者
张海波
房娟
胡忠志
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期348-357,共10页
直接推力控制可以有效改善推力控制的品质,针对航空发动机直接推力控制问题,进行了模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)研究。为了提升航空发动机推力控制的精度,提出了基于复合推进系统动态模型-状态变量模型(Compact Propulsi...
直接推力控制可以有效改善推力控制的品质,针对航空发动机直接推力控制问题,进行了模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)研究。为了提升航空发动机推力控制的精度,提出了基于复合推进系统动态模型-状态变量模型(Compact Propulsion System Dynamic Model-State Variable Model-State Variable Model,CPSDM-SVM)的航空发动机直接推力预测控制方法。CPSDM实时估计出不可测参数(推力、喘振裕度等)的基准值,SVM则根据未来输入实时预测发动机未来响应。由于CPSDM将发动机分为进气道、核心机、喷管、喘振裕度、推力等进行建模,在兼顾精度的同时,提高机载模型的实时性。CPSDM-SVM作为MPC算法中的预测模型,具有较高的精度和实时性。仿真结果表明,在与基于分段线化模型的传统模型预测控制方法实时性基本相同的情况下,所提出方法控制效果有明显的提升,调节时间缩短了1.17s。所提出方法稳态控制精度为0.08%,传统方法稳态精度为2.58%。因此,所提出方法在保证实时性的条件下,提升了控制精度和控制效果。
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关键词
航空发动机
预测控制
复合推进系统动态模型
状态变量模型
直接推力控制
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职称材料
基于扩展卡尔曼滤波器的微型燃气轮机传感器故障诊断与硬件在环验证
被引量：
3
2
作者
任雅浩
金崇文
+1 位作者
王继强
胡忠志
《航空发动机》
北大核心
2020年第2期1-8,共8页
为了解决微型燃气轮机在变工况条件下的传感器信号故障诊断问题,提出了基于1簇卡尔曼滤波器的故障诊断方法。该方法基于V字研发流程,使用基于模型的设计方法开发了Simulink微型燃气轮机部件级仿真模型,设计了变负载条件下的传感器故障...
为了解决微型燃气轮机在变工况条件下的传感器信号故障诊断问题,提出了基于1簇卡尔曼滤波器的故障诊断方法。该方法基于V字研发流程,使用基于模型的设计方法开发了Simulink微型燃气轮机部件级仿真模型,设计了变负载条件下的传感器故障诊断与隔离系统。基于全数字仿真平台和硬件在环仿真平台对模型以及故障诊断与隔离系统进行集成验证。结果表明:基于MBD方法的全数字仿真及硬件在环仿真具有很高的一致性,能够快速实现模型转换及验证,为微型燃气轮机控制算法开发与硬件在环验证提供了有力的支持。
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关键词
微型燃气轮机
1簇卡尔曼滤波器
故障诊断与隔离
硬件在环验证
航空发动机
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职称材料
题名
基于复合推进系统动态模型-状态变量模型的航空发动机直接推力预测控制
被引量：
6
1
作者
金崇文
郑前钢
张海波
房娟
胡忠志
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
清华大学航空发动机研究院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期348-357,共10页
基金
国家科技重大专项(2017-V-0004-0054)。
文摘
直接推力控制可以有效改善推力控制的品质,针对航空发动机直接推力控制问题,进行了模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)研究。为了提升航空发动机推力控制的精度,提出了基于复合推进系统动态模型-状态变量模型(Compact Propulsion System Dynamic Model-State Variable Model-State Variable Model,CPSDM-SVM)的航空发动机直接推力预测控制方法。CPSDM实时估计出不可测参数(推力、喘振裕度等)的基准值,SVM则根据未来输入实时预测发动机未来响应。由于CPSDM将发动机分为进气道、核心机、喷管、喘振裕度、推力等进行建模,在兼顾精度的同时,提高机载模型的实时性。CPSDM-SVM作为MPC算法中的预测模型,具有较高的精度和实时性。仿真结果表明,在与基于分段线化模型的传统模型预测控制方法实时性基本相同的情况下,所提出方法控制效果有明显的提升,调节时间缩短了1.17s。所提出方法稳态控制精度为0.08%,传统方法稳态精度为2.58%。因此,所提出方法在保证实时性的条件下,提升了控制精度和控制效果。
关键词
航空发动机
预测控制
复合推进系统动态模型
状态变量模型
直接推力控制
Keywords
Aero-engine
Predictive control
Compact propulsion system dynamic model
State variable model
Direct thrust control
分类号
V233.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于扩展卡尔曼滤波器的微型燃气轮机传感器故障诊断与硬件在环验证
被引量：
3
2
作者
任雅浩
金崇文
王继强
胡忠志
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《航空发动机》
北大核心
2020年第2期1-8,共8页
基金
中央高校基本科研业务费(NS20200017)
中央军委基础加强计划技术领域基金(NO.2019-JCJQ-JJ-347)资助。
文摘
为了解决微型燃气轮机在变工况条件下的传感器信号故障诊断问题,提出了基于1簇卡尔曼滤波器的故障诊断方法。该方法基于V字研发流程,使用基于模型的设计方法开发了Simulink微型燃气轮机部件级仿真模型,设计了变负载条件下的传感器故障诊断与隔离系统。基于全数字仿真平台和硬件在环仿真平台对模型以及故障诊断与隔离系统进行集成验证。结果表明:基于MBD方法的全数字仿真及硬件在环仿真具有很高的一致性,能够快速实现模型转换及验证,为微型燃气轮机控制算法开发与硬件在环验证提供了有力的支持。
关键词
微型燃气轮机
1簇卡尔曼滤波器
故障诊断与隔离
硬件在环验证
航空发动机
Keywords
microturbine
a bank-of-Kalman-filter
Fault Diagnosis and Isolation(FDI)
hardware-in-the-loop verification
aeroengine
分类号
V233.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于复合推进系统动态模型-状态变量模型的航空发动机直接推力预测控制
金崇文
郑前钢
张海波
房娟
胡忠志
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
2
基于扩展卡尔曼滤波器的微型燃气轮机传感器故障诊断与硬件在环验证
任雅浩
金崇文
王继强
胡忠志
《航空发动机》
北大核心
2020
3
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职称材料
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