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航空发动机分数阶PID控制器的参数自整定方法
被引量：
5
1
作者
李永歌
张潇
许勇
《动力学与控制学报》
2023年第7期77-88,共12页
控制器作为航空发动机的大脑,是保障发动机正常运行的核心部件,随着对发动机控制器精度和时效性的要求越来越高,传统PID控制器的性能亟需进一步提升.本文提出了改进的分数阶PID离线和在线参数整定方法,应用于涡扇发动机推力的控制中.首...
控制器作为航空发动机的大脑,是保障发动机正常运行的核心部件,随着对发动机控制器精度和时效性的要求越来越高,传统PID控制器的性能亟需进一步提升.本文提出了改进的分数阶PID离线和在线参数整定方法,应用于涡扇发动机推力的控制中.首先,利用Caputo分数阶微积分定义建立分数阶PID模型,实现时域上的数值计算;其次,基于对数正态分布提出了改进的布谷鸟算法,实现了分数阶PID离线参数整定;然后,结合RBF网络设计参数线上整定方法,解决了参数在线整定问题;最后将相关理论应用于发动机推力的控制中,结果表明,相比其他几种优化算法,改进的布谷鸟优化算法对分数阶PID控制参数整定效果最好;利用RBF神经网络对分数阶PID进行在线整定时控制效果稳定,且分数阶PID的控制效果优于传统的PID控制,能提高对推力的控制能力.
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关键词
航空发动机推力控制
分数阶PID
RBF网络
智能优化算法
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职称材料
双不确定参数作用下双稳态能量采集系统的随机响应分析
被引量：
3
2
作者
张莹
高艺玲
+2 位作者
段霞霞
贾万涛
岳晓乐
《动力学与控制学报》
2023年第10期72-84,共13页
非线性多稳态能量采集系统模型复杂、结构参数较多,由于测量、加工、装配过程中不可避免的存在误差,这些结构参数都存在一定的不确定性.而关键参数的微小变化都可能对系统输出电压产生显著影响,特别当多不确定参数同时存在时,可能会对...
非线性多稳态能量采集系统模型复杂、结构参数较多,由于测量、加工、装配过程中不可避免的存在误差,这些结构参数都存在一定的不确定性.而关键参数的微小变化都可能对系统输出电压产生显著影响,特别当多不确定参数同时存在时,可能会对系统能量采集性能产生更加复杂的影响.因此,研究多不确定参数作用下非线性能量采集系统的随机行为十分必要.本文针对具有双不确定参数的双稳态能量采集系统,首先,利用Routh-Hurwitz定理分析了确定性双稳态系统平衡点的稳定性及其静态分岔特性;继而,借助正交多项式逼近法,将具有两个相互独立的不确定机电耦合系数的随机双稳态系统转化为等价确定性扩阶系统,使系统的随机响应问题转换为等价系统的响应问题;之后,从全局和局部两个角度出发,通过等价系统与确定性系统吸引子、吸引域、相轨、均方电压以及能量转化率的对比,揭示了不确定参数对系统动力学行为和发电性能的影响.结果表明,在一些敏感的参数区间内,两机电耦合系数的不确定性均会导致系统运动状态发生变化,且不确定参数强度越大,系统会越早通过倍周期分岔级联进入混沌状态;此外,在两机电耦合系数的不确定性作用下,系统均方电压均会出现一定程度的降低;且与电方程中机电耦合系数相比,机械方程中机电耦合系数对系统的影响更显著,当两不确定参数共同作用时,系统的能量采集性能变化更显著.
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关键词
双稳态能量采集系统
不确定参数
正交多项式逼近法
机电耦合系数
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职称材料
题名
航空发动机分数阶PID控制器的参数自整定方法
被引量：
5
1
作者
李永歌
张潇
许勇
机构
西北工业大学
数学与统计学院
西北工业大学空天领域复杂性科学教育部重点实验室
出处
《动力学与控制学报》
2023年第7期77-88,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(12072264)。
文摘
控制器作为航空发动机的大脑,是保障发动机正常运行的核心部件,随着对发动机控制器精度和时效性的要求越来越高,传统PID控制器的性能亟需进一步提升.本文提出了改进的分数阶PID离线和在线参数整定方法,应用于涡扇发动机推力的控制中.首先,利用Caputo分数阶微积分定义建立分数阶PID模型,实现时域上的数值计算;其次,基于对数正态分布提出了改进的布谷鸟算法,实现了分数阶PID离线参数整定;然后,结合RBF网络设计参数线上整定方法,解决了参数在线整定问题;最后将相关理论应用于发动机推力的控制中,结果表明,相比其他几种优化算法,改进的布谷鸟优化算法对分数阶PID控制参数整定效果最好;利用RBF神经网络对分数阶PID进行在线整定时控制效果稳定,且分数阶PID的控制效果优于传统的PID控制,能提高对推力的控制能力.
关键词
航空发动机推力控制
分数阶PID
RBF网络
智能优化算法
Keywords
fractional order PID
RBF network
intelligent optimization algorithm
分类号
O313 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
双不确定参数作用下双稳态能量采集系统的随机响应分析
被引量：
3
2
作者
张莹
高艺玲
段霞霞
贾万涛
岳晓乐
机构
西北工业大学
数学与统计学院
西北工业大学空天领域复杂性科学教育部重点实验室
出处
《动力学与控制学报》
2023年第10期72-84,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(12172286,11872306,12172284)
航空科学基金资助项目(201941053004)
文摘
非线性多稳态能量采集系统模型复杂、结构参数较多,由于测量、加工、装配过程中不可避免的存在误差,这些结构参数都存在一定的不确定性.而关键参数的微小变化都可能对系统输出电压产生显著影响,特别当多不确定参数同时存在时,可能会对系统能量采集性能产生更加复杂的影响.因此,研究多不确定参数作用下非线性能量采集系统的随机行为十分必要.本文针对具有双不确定参数的双稳态能量采集系统,首先,利用Routh-Hurwitz定理分析了确定性双稳态系统平衡点的稳定性及其静态分岔特性;继而,借助正交多项式逼近法,将具有两个相互独立的不确定机电耦合系数的随机双稳态系统转化为等价确定性扩阶系统,使系统的随机响应问题转换为等价系统的响应问题;之后,从全局和局部两个角度出发,通过等价系统与确定性系统吸引子、吸引域、相轨、均方电压以及能量转化率的对比,揭示了不确定参数对系统动力学行为和发电性能的影响.结果表明,在一些敏感的参数区间内,两机电耦合系数的不确定性均会导致系统运动状态发生变化,且不确定参数强度越大,系统会越早通过倍周期分岔级联进入混沌状态;此外,在两机电耦合系数的不确定性作用下,系统均方电压均会出现一定程度的降低;且与电方程中机电耦合系数相比,机械方程中机电耦合系数对系统的影响更显著,当两不确定参数共同作用时,系统的能量采集性能变化更显著.
关键词
双稳态能量采集系统
不确定参数
正交多项式逼近法
机电耦合系数
Keywords
bistable energy harvester
uncertain parameter
orthogonal polynomial approximation method
electromechanical coupling coefficient
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
航空发动机分数阶PID控制器的参数自整定方法
李永歌
张潇
许勇
《动力学与控制学报》
2023
5
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职称材料
2
双不确定参数作用下双稳态能量采集系统的随机响应分析
张莹
高艺玲
段霞霞
贾万涛
岳晓乐
《动力学与控制学报》
2023
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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