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一种应用于航空发动机全权限数字电子控制系统的解算器处理技术 被引量：2
1
作者 蒋文亮 王少永 +1 位作者 营笑 黄金泉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期666-672,共7页
针对航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统中解算器信号处理电路存在精度低、温漂大、响应慢、判象困难等缺点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的解算器处理技术,采用DDS激励、模拟积分器、象限判断器等实现信号的调制解调,采... 针对航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统中解算器信号处理电路存在精度低、温漂大、响应慢、判象困难等缺点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的解算器处理技术,采用DDS激励、模拟积分器、象限判断器等实现信号的调制解调,采集误差不超过0.208‰,温漂不大于0.1‰,谐波干扰影响仅为0.03‰,响应速度达到两个周期以内,克服了激励和反馈相位差的影响,实现了四象限判断。 展开更多
关键词 航空发动机 全权限数字电子控制系统 解算器 调制解调
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自旋动力恢复过程涡轴发动机快速响应控制律对比研究 被引量：1
2
作者 华伟 邓宇 +1 位作者 张海波 黄金泉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期749-757,共9页
针对直升机自旋过程中对动力快速安全恢复的问题,充分利用涡轴发动机气路中的导叶、涡轮放气控制,提出了两种涡轴发动机多回路多变量鲁棒控制规律,以实现自旋训练过程中发动机扭矩的快速响应,同时降低旋翼转子瞬态下垂量。采用保性能H2/... 针对直升机自旋过程中对动力快速安全恢复的问题,充分利用涡轴发动机气路中的导叶、涡轮放气控制,提出了两种涡轴发动机多回路多变量鲁棒控制规律,以实现自旋训练过程中发动机扭矩的快速响应,同时降低旋翼转子瞬态下垂量。采用保性能H2/H∞鲁棒控制算法,分别设计了基于燃油流量&压气机导叶调节,以及燃油流量&涡轮放气调节的具有快速响应能力的发动机转子转速控制规律,使得涡轴发动机在直升机自旋动力恢复过程中,在保证气动稳定安全的前提下,输出扭矩能够快速响应,且旋翼转子下垂量由常规燃油控制的5%下降至3%以内,并能够显著改善燃油动态特性。最后,通过数字仿真对两种控制方法进行了对比分析,得出了在工程应用中两者可能存在的优缺点。 展开更多
关键词 自旋动力恢复 涡轴发动机 快速响应 多变量控制
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航空发动机自适应模糊滑模控制方法的研究 被引量：5
3
作者 孙晖 刘尚明 邓奇超 《燃气轮机技术》 2016年第1期18-24,共7页
为使航空发动机在较广的运行条件下满足控制需求,采用四种不同的方法设计自适应模糊滑模控制器,用模糊控制逼近滑模切换控制项,并通过参数自适应律的设计,根据工况条件自动调整输出模糊集合中心。仿真比较了四种设计方法在航空发动机线... 为使航空发动机在较广的运行条件下满足控制需求,采用四种不同的方法设计自适应模糊滑模控制器,用模糊控制逼近滑模切换控制项,并通过参数自适应律的设计,根据工况条件自动调整输出模糊集合中心。仿真比较了四种设计方法在航空发动机线性模型稳态点的控制效果和转速跟踪性能。结果表明,间接自适应模糊滑模控制和采用三条模糊规则的自适应模糊滑模控制方法的系统响应快、超调量小、转速跟踪能力强,综合控制性能较好。 展开更多
关键词 航空发动机 自适应模糊滑模控制 自适应律 可调模糊集合中心 跟踪性能
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航空发动机模糊滑模控制方法的比较研究 被引量：2
4
作者 孙晖 刘尚明 《热力透平》 2016年第1期57-63,共7页
研究了航空发动机的模糊滑模控制方法,使航空发动机在较广的运行条件下满足控制需求。采用一维间接模糊滑模控制、二维直接模糊滑模控制这两种方法设计模糊滑模控制器,并通过仿真对比,分析了两种设计方法在航空发动机线性模型和用LPV建... 研究了航空发动机的模糊滑模控制方法,使航空发动机在较广的运行条件下满足控制需求。采用一维间接模糊滑模控制、二维直接模糊滑模控制这两种方法设计模糊滑模控制器,并通过仿真对比,分析了两种设计方法在航空发动机线性模型和用LPV建模法建立的非线性模型上的控制效果。仿真结果表明,二维模糊滑模控制方法具有响应快,对外界干扰不敏感,系统鲁棒性强且非线性跟踪效果好的优点,其控制效果优于一维模糊滑模控制方法。 展开更多
关键词 航空发动机 模糊滑模控制 鲁棒性 LPV建模 非线性仿真
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航空发动机自适应滑模控制方法的比较研究 被引量：2
5
作者 孙晖 刘尚明 邓奇超 《燃气轮机技术》 2015年第4期10-15,34,共7页
为了解决航空发动机参数随工况变化大、不确定性上界未知的控制问题,采用三种不同的方法设计自适应滑模控制器,通过参数自适应律的设计,使滑模控制增益随系统运行条件改变而变化。通过仿真比较了三种设计方法在航空发动机线性模型稳态... 为了解决航空发动机参数随工况变化大、不确定性上界未知的控制问题,采用三种不同的方法设计自适应滑模控制器,通过参数自适应律的设计,使滑模控制增益随系统运行条件改变而变化。通过仿真比较了三种设计方法在航空发动机线性模型稳态点的控制效果和转速跟踪性能。结果表明,采用第3种自适应滑模控制方法的系统线性响应迅速,超调小,转速跟踪能力强,波形基本无失真,综合控制性能最好。 展开更多
关键词 航空发动机 自适应滑模控制 不确定性上界 自适应律 跟踪性能
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基于滑模控制方法的航空发动机限制控制研究 被引量：1
6
作者 孙晖 刘尚明 《热力透平》 2016年第2期132-137,143,共7页
考虑到对航空发动机工作安全性和持久性的要求,采用基于滑模控制的航空发动机限制控制,将系统关键变量维持在允许的限制范围内。利用混合H_2/H_∞方法设计低选-高选滑模限制控制器,在CMAPSS线性化模型上仿真研究,并与基于线性调节器的... 考虑到对航空发动机工作安全性和持久性的要求,采用基于滑模控制的航空发动机限制控制,将系统关键变量维持在允许的限制范围内。利用混合H_2/H_∞方法设计低选-高选滑模限制控制器,在CMAPSS线性化模型上仿真研究,并与基于线性调节器的限制控制方法对比分析。结果表明,滑模限制控制方法不仅保证了系统的关键变量在过渡态期间始终维持在限制值以下,同时还确保了系统具有最优的响应效果和鲁棒性。 展开更多
关键词 航空发动机 滑模控制 限制控制 混合H2/H∞设计方法 线性调节器
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基于无级变速的直升机变旋翼转速控制模拟方法研究 被引量：7
7
作者 姚文荣 宁景涛 张海波 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期434-441,共8页
为了扩大直升机变旋翼转速变化范围,开展了基于无级变速机构的直升机/传动系统/发动机连续变旋翼转速控制模拟方法研究。基于叶素法和容积动力学方法,建立了主旋翼/发动机综合数学模型用于直升机推进系统仿真,该模型由主旋翼简化模型和... 为了扩大直升机变旋翼转速变化范围,开展了基于无级变速机构的直升机/传动系统/发动机连续变旋翼转速控制模拟方法研究。基于叶素法和容积动力学方法,建立了主旋翼/发动机综合数学模型用于直升机推进系统仿真,该模型由主旋翼简化模型和涡轴发动机部件级模型组成。在主旋翼/发动机综合模型的基础上,加入了基于能量法建立的无级变速传动装置动力学模型,通过变传动比实现变旋翼转速控制模拟,通过定常来流状态下的数字仿真,分析变旋翼转速控制过程对主旋翼和发动机状态的影响。结果表明,提出的变旋翼转速控制模拟方法在保证涡轴发动机动力涡轮转速变化小于1.5%的前提下使旋翼转速连续变化25%,建立的直升机/传动系统/发动机综合模型为变旋翼转速技术的设计与验证提供了较可靠的数字仿真平台。 展开更多
关键词 直升机 涡轴发动机 变旋翼转速 无级变速器 综合仿真
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基于QPSO粒子滤波的航空发动机突变故障诊断 被引量：5
8
作者 黄金泉 陈煜 +1 位作者 周浩文 鲁峰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期494-500,共7页
针对标准粒子滤波算法对突变故障诊断迟缓的问题,提出了量子行为粒子群优化(Quantum-behaved particle swarm optimization,QPSO)的粒子滤波算法。该算法引入权值偏差系数的概念,当权值偏差系数超出设置的阈值时,认为系统发生故障,并结... 针对标准粒子滤波算法对突变故障诊断迟缓的问题,提出了量子行为粒子群优化(Quantum-behaved particle swarm optimization,QPSO)的粒子滤波算法。该算法引入权值偏差系数的概念,当权值偏差系数超出设置的阈值时,认为系统发生故障,并结合最新的观测值,将量子行为粒子群优化算法融入到粒子的采样过程中,驱使粒子向高似然区域移动,提高粒子群对突变故障的估计性能。仿真结果表明,与标准粒子滤波算法相比,量子行为粒子群优化的粒子滤波算法显著提高了对突变故障的反应速度。 展开更多
关键词 航空发动机 突变故障 气路分析 粒子滤波 量子行为粒子群优化
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航空发动机机匣支承动刚度有限元计算及验证 被引量：15
9
作者 赵文涛 陈果 +1 位作者 李琼 杨飞益 《航空计算技术》 2011年第5期34-38,41,共6页
针对航空发动机转子试验器,在Pro/E中建立了机匣的三维实体模型。通过Pro/E与ANSYS的无缝连接技术,在ANSYS中得到了机匣的三维有限元模型,采用Solid185实体单元进行网格划分并采用完全法得到了机匣节点位移-频率响应,然后利用编写的MAT... 针对航空发动机转子试验器,在Pro/E中建立了机匣的三维实体模型。通过Pro/E与ANSYS的无缝连接技术,在ANSYS中得到了机匣的三维有限元模型,采用Solid185实体单元进行网格划分并采用完全法得到了机匣节点位移-频率响应,然后利用编写的MATLAB刚度计算程序得到了机匣支承刚度随频率变化的曲线。利用锤击法对转子试验器进行了机匣动刚度测试试验,并与仿真结果进行了对比。结果表明,基于ANSYS的计算刚度值和实验测试值达到了很好的一致性。同时为了体现敲击点、测试点对于刚度测试值的影响,试验采用了三种测试方案,并对三种试验方案的测试结果进行对比分析,不同方案得到的结果之间具有良好的一致性,为以后的刚度测试奠定了方法基础。 展开更多
关键词 航空发动机转子试验器 有限元分析 谐响应分析 机匣 动刚度
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涡喷发动机健康状态的带约束非线性滤波估计 被引量：3
10
作者 陈煜 鞠红飞 +1 位作者 鲁峰 黄金泉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期741-748,共8页
针对涡喷发动机在不等式约束条件下的部件性能估计问题,在标准扩展卡尔曼滤波方法的基础上引入了最小均方差和概率密度截断,提出了涡喷发动机健康状态的带约束非线性滤波估计方法。最小均方差的基本思想是求解最小化条件均方差函数,同... 针对涡喷发动机在不等式约束条件下的部件性能估计问题,在标准扩展卡尔曼滤波方法的基础上引入了最小均方差和概率密度截断,提出了涡喷发动机健康状态的带约束非线性滤波估计方法。最小均方差的基本思想是求解最小化条件均方差函数,同时运用拉格朗日算子法将不等式约束引入待求方程,而概率密度截断求解则是将先验不等式约束条件转化为概率密度函数形式,并获得标准正态分布函数,其特点是均值和方差易于算得。以涡喷发动机为对象进行仿真验证,结果表明相比于标准扩展卡尔曼滤波方法,本文提出的最小均方差和概率密度截断的不等式约束的非线性滤波估计方法对部件性能估计精度高,而其中概率密度截断求解在保证精度的同时计算耗时更少。 展开更多
关键词 涡喷发动机 健康状态估计 扩展卡尔曼滤波 不等式约束 概率密度截断
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