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- 基于模型预测控制的航空发动机传感器容错控制
- 作者： 白杰 王倩 王伟 来源： 科学技术与工程 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 模型预测控制 影响因素 参考轨迹 传感器故障 主动容错控制
- 描述： 针对航空发动机传感器的硬故障和软故障,在模型预测控制(model predictive control,MPC)的基础之上,提出了一种调整参考轨迹的主动容错控制(fault tolerant control,FTC)方法。首先,使用故障诊断(fault detection and diagnosis,FDD)单元诊断出故障信息;然后,监控决策机制根据故障信息在线的调整参考轨迹;最后,控制器通过调整控制量使输出跟踪新的参考轨迹,从而实现传感器故障的主动容错控制。同时,对CMPASS—90K涡扇发动机进行了主动容错控制仿真,验证了所提方法的有效性;并分析了容错效果的影响因素。
- 航空发动机加力燃烧燃油控制系统主动容错控制
- 作者： 杭杰 李运华 杨丽曼 来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机 内泄漏故障 传感器故障 非线性未知输入状态观测器 主动容错控制
- 描述： 为提高航空发动机加力燃烧燃油控制系统的容错性和可靠性,针对同时存在非匹配扰动、传感器故障和内泄漏故障的燃油计量装置,本文提出一种新型自适应积分鲁棒主动容错控制策略。其中,基于自适应参数估计的非线性未知输入状态观测器可有效估计系统状态和传感器故障,且不受内泄漏故障和非匹配扰动影响。通过引入滤波误差函数,将积分鲁棒控制和自适应控制相结合,以同时处理传感器噪声、非匹配扰动下的内泄漏故障。采用Lyapunov方法,从理论上严格证明了计量活门阀芯位移可渐近跟踪到参考信号。仿真结果表明,在非匹配扰动、传感器故障和内泄漏故障并存的模式下,新型主动容错控制在最大跟踪误差、平均跟踪误差、跟踪误差标准值、ITAE和ITSE等性能方面均有改善,分别降至0.0356、0.0018、0.0136、25.1973和4×10-4。该技术可为航空发动机健康管理提供新的途径和思路。
- 航空发动机导叶控制机构作动筒主动容错控制
- 作者： 杨晓伟 葛曜文 邓文翔 姚建勇 周宁 来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 液压作动筒 航空发动机导叶控制机构 自适应控制 渐近收敛 积分鲁棒控制 主动容错控制
- 描述： 航空发动机导叶控制机构液压作动筒在高速、高温、变载荷等条件下发生故障时，会导致液压作动筒工作状态受限，引起系统实际的物理参数发生突变，进一步加剧了系统的参数不确定性以及未建模干扰，从而恶化整个系统的位置跟踪精度，严重时使航空发动机失稳。为提高航空发动机导叶控制机构液压作动筒在故障发生时的控制性能与容错能力，提出了一种积分鲁棒自适应主动容错控制策略。为减小参数不确定性，提出了一种基于参数估计误差与跟踪误差的复合参数自适应律，不仅可以实现参数的快速收敛，还提高了系统的主动容错能力。为消除参数不确定性与抵抗外干扰，利用积分鲁棒反馈思想发展了一种积分鲁棒自适应主动容错控制，进一步增强了液压作动筒的容错能力与位置跟踪能力。基于Lyapunov理论，证明了该主动容错控制策略在外干扰下能实现系统位置跟踪误差的渐近收敛。仿真结果表明，提出的主动容错控制策略和现有的容错方法相比具有良好的参数自适应能力和抗干扰能力，估计的参数在7s内可快速收敛。