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题名基于模型预测控制的航空发动机多变量限制保护器设计
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作者
刘露杨
郭迎清
李辉
何家乐
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机构
西北工业大学动力与能源学院
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出处
《航空发动机》
北大核心
2025年第5期117-122,共6页
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基金
国家级研究项目资助。
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文摘
在现代航空发动机设计中可用于限制保护控制量的数量不断增加。为充分发挥发动机的调节能力,以变循环发动机(VCE)为被控对象,设计了基于模型预测控制(MPC)的发动机多变量限制保护器。将限制量作为状态量建立了增广的线性化模型;把限制量的极限值作为状态约束条件纳入至MPC的滚动优化过程,实现了限制保护;针对采用传统MPC方法计算量大的问题,提出了一种将限制预测模型和控制预测模型分离的设计方案,并同时引入了预测步长,有效减小了MPC的计算量。结果表明:相比于传统的基于min-max切换逻辑的限制保护控制方法,采用MPC方法的限制保护控制的性能得到了明显改善,且能完全适用于多变量系统;改进后的MPC的单位计算耗时从最长26.08 s缩短至最短0.92 s,达到传统方法的量级。
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关键词
模型预测控制
多变量控制
多变量限制保护器
min-max选择
航空发动机
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Keywords
model predictive control
multivariable control
multivariable limit protection
model predictive control
min-max selec-tion
aeroengine
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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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