X型发动机控制系统最优加速控制研究

【作者】 庞大海；

【导师】 王镛根；

【作者基本信息】 西北工业大学 ， 航空宇航推进理论与工程， 2001， 硕士

【摘要】 本文针对Ｘ型航空发动机控制系统中的机械液压控制调节器作了比较深入的研究，就该发动机的控制方案进行了较为详细的介绍和分析，并在此基础上对其中的稳态和加速控制部分建立了工程上实际可用的数学模型。 为了达到工程上实用的目的，在对某研究所提供的某型发动机实时模型作了详细分析并进行了加速过程的仿真计算后，本文将控制器模型和发动机模型联立在一起，构成了闭环形式的发动机加速过程实时仿真计算模型。为了使该发动机的控制系统能达到控制发动机进行最优加速这样目标，本文使用了非线性规划算法中的序列二次规划法对发动机的加速过程进行了寻优计算。并以此结果为依据，对发动机加速控制系统中的某些部件进行改进。使其能起到控制发动机完成最优加速过程的目的。 研究结果表明：将实时的发动机模型和相关的部分控制器模型联立在一起，可以构成一个闭环的发动机加速过程仿真模型，应用序列二次规划法对发动机加速过程进行寻优计算，使用该计算结果对控制系统中的相关部件进行改进，可以使发动机达到最优过程的加速。发动机模型越真实，约束条件越合理，所得的加速过程计算结果就越好。同时通过研究也验证了采用多变量来控制发动机的加速比采用单变量控制发动机加速更能发挥发动机的潜力，达到更好的加速控制效果。更多还原

【Abstract】 In the paper, The mechanical-hydraulic control system of the X-model Aero-Engine has been studied. Meanwhile, a detailed introduction and analysis of the control program for this Aero-Engine is given, on this basis, an model of the controller for it抯 steady state and acceleration state has been established depend on the relative research.In order to be pull into practice use in engineering application, a real time emluator of the the closed-loop control system for the X-model Aero-engine acceleration process has been established through combining the Engine model and the controller model. The SQP(Sequential Quadratic Programming) is used to get the optimal acceleration process result for the X-model Aero-engine. Then, depending on this result, through mending some relative parts of the control system, the optimal acceleration process for the X-model Aero-Engine is achieved.The research result shows: The combined emluator model of the Aero-Engine and relative parts of the engine control system is an effective way to solve the optimal acceleration problem. SQP is feasible in calculating the Aero-engine optimal acceleration process. The more reliable of the emluator model and the more reasonable of the restriction terms is, the better result of the acceleration process can be achieved. Meanwhile, multivariable control can provide better control result than single-variable control in engine acceleration process.更多还原