【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及渦扇發動機的,具體為一種航空渦扇發動機切換控制方法、系統和設備。
技術介紹
1、航空渦扇發動機切換控制技術應用在高度復雜的運行環境,具有動態特性。渦扇發動機作為現代航空器的核心動力裝置,其性能直接影響到飛機的安全、可靠和高效運行。由于航空渦扇發動機的動態具有高度非線性,且運行在充滿限制和不確定性的環境中,傳統單一的發動機控制系統難以滿足其在各種工況下的需求。
2、發動機切換控制技術的引入,能夠針對發動機不同工作模態下的動態差異,實現更加精確和靈活的發動機調節。這不僅能夠提升發動機的推力響應能力和運行穩定性,還能在保證安全性的同時,優化燃油消耗,提高飛行效率。因此,設計一個實用的切換機制,并且在設計的切換機制下實現不同模態之間性能的平滑過渡,減小控制器之間的切換擾動,是當前航空渦扇發動機控制系統研究中亟需解決的問題。
技術實現思路
1、為解決上述
技術介紹
中存在的技術問題,本專利技術提供了一種航空渦扇發動機切換控制方法、系統和設備。
2、本專利技術一種航空渦扇發動機切換控制方法包括;
3、s1、根據飛行器動力學模型,建立適用于飛行器巡航的航空渦扇發動機切換控制系統;
4、s2、基于航空渦扇發動機切換控制系統的狀態,構建依賴于狀態的切換機制,從當前航空渦扇發動機運行的子系統切換至能量最低的子系統;
5、s3、基于航空渦扇發動機切換控制系統的狀態,引入無擾切換性能指標,得到無擾切換機制;
6、s4、基于依
7、s5、基于無擾切換機制和事件觸發采樣機制,得到無擾切換事件觸發控制方案;
8、s6、根據依賴于狀態的切換機制和無擾切換事件觸發控制方案,確定無擾切換事件觸發控制器參數。
9、s1中建立適用于飛行器巡航的航空渦扇發動機切換控制系統,具體為;
10、,
11、其中,表示航空渦扇發動機切換控制系統狀態,是發動機切換控制器,和是給定的常數矩陣,
12、是一個切換函數,
13、 k是一個正整數集, d為子系統的個數,切換函數用于指派子系統的激活狀態, t是切換時刻。
14、s2中依賴于狀態的切換機制具體為;
15、,
16、,
17、其中,表示航空渦扇發動機切換控制系統狀態,是所有子系統的集合, i和 j分別表示第 i和第 j個子系統, ?是第 i個子系統的李雅普諾夫函數,是第 j個子系統的李雅普諾夫函數,表示使子系統 i激活的航空渦扇發動機切換控制系統狀態的域,指滿足子系統 i激活的域和滿足子系統 j激活的域二者相交的部分,
18、在 t時刻時,若處于的內部,并且在此時刻之前子系統 i激活,則子系統處于運行狀態;
19、在 t時刻時,若處于的邊界,并且在此時刻之前子系統激活,則子系統處于運行狀態。
20、s3中無擾切換機制,具體為;
21、,
22、其中,是無擾切換性能指標,是發動機切換控制器的虛擬控制信號,表示航空渦扇發動機切換控制系統狀態,是發動機切換控制器。
23、s4中事件觸發采樣機制,具體為;
24、定義為觸發采樣序列,為觸發采樣時刻,
25、其中, n是實數集,當前觸發采樣時刻小于下一個觸發采樣時刻,并且下一個觸發采樣時刻為;
26、,
27、其中,是航空渦扇發動機切換控制系統狀態采樣誤差;,為給定時間間隔;,為事件觸發閾值;是一個權重系數,和是調節參數,為 i或 j, i和 j分別表示第 i和第 j個子系統,是無擾切換性能指標, t是切換時刻。
28、s5中無擾切換事件觸發控制方案,具體為;
29、基于事件觸發采樣機制,計算得到狀態采樣值,則事件觸發切換控制器為,
30、,
31、其中,表示最后一次傳輸的狀態值,為觸發采樣時刻,為下一個觸發采樣時刻,為時刻的航空渦扇發動機切換控制器,是待設計的控制器增益,是發動機切換控制器, t是切換時刻。
32、s6中所述無擾切換事件觸發控制器參數具體確定方法為,
33、當時,定義,,
34、其中, i表示第 i個子系統,和是給定的常數矩陣,使得以下不等式成立;
35、,
36、,
37、,
38、,
39、,
40、其中,為預設的單位矩陣,常數,,是調節參數,矩陣、、、是調節矩陣,矩陣、、、、是正定調節矩陣,為常數,矩陣是虛擬控制增益矩陣,是對角矩陣,、、是約束條件的矩陣形式,為矩陣的簡化表示,、、、為約束參數。
41、無擾切換事件觸發控制器參數具體獲得方法為;
42、,
43、,
44、,
45、,
46、,
47、,
48、,
49、,
50、,
51、,
52、,
53、,
54、,
55、,
56、,
57、,
58、,
59、,
60、,
61、,
62、,
63、其中,、、是不同方向單位矩陣,是矩陣的簡化表示,是矩陣的簡化表示,是參數,、、表示方向,是子系統個數,是正定調節矩陣;常數、、、、、是調節參數;標量表示從模態 i切換到模態轉移速率的二分之一次方;表示正定矩陣,,、為正定調節矩陣。
64、本專利技術一種航空渦扇發動機切換控制系統,包括;
65、發動機切換控制系統建立模本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述S1中建立適用于飛行器巡航的航空渦扇發動機切換控制系統,具體為;
3.根據權利要求1所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述S2中依賴于狀態的切換機制具體為;
4.根據權利要求1所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述S3中無擾切換機制,具體為;
5.根據權利要求1所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述S4中事件觸發采樣機制,具體為;
6.根據權利要求1所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述S5中無擾切換事件觸發控制方案,具體為;
7.根據權利要求1所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,S6中所述無擾切換事件觸發控制器參數具體確定方法為,
8.根據權利要求7所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,無擾切換事件觸發控制器參數具體獲得方法為;
9.一種航空渦扇發動機切換控制系
10.一種航空渦扇發動機切換控制設備,其特征在于,包括處理器和存儲器,所述處理器執行保存的計算機程序時,實現如權利要求1-8任一項所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法。
...【技術特征摘要】
1.一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述s1中建立適用于飛行器巡航的航空渦扇發動機切換控制系統,具體為;
3.根據權利要求1所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述s2中依賴于狀態的切換機制具體為;
4.根據權利要求1所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述s3中無擾切換機制,具體為;
5.根據權利要求1所述的一種航空渦扇發動機切換控制方法,其特征在于,所述s4中事件觸發采樣機制,具體為;
6.根據權利要求1所述的一...
【專利技術屬性】
技術研發人員:楊東,宋帥鑫,侯林林,孫海濱,齊文海,龍離軍,
申請(專利權)人:曲阜師范大學,
類型:發明
國別省市:
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