變幾何渦軸發(fā)動機綜合控制技術(shù)研究.pdf

1、論文主要包括兩部分工作：渦軸發(fā)動機綜合控制技術(shù)和渦軸發(fā)動機/直升機的綜合控制技術(shù)研究。即通過研究渦軸發(fā)動機的綜合控制規(guī)律設(shè)計的基本原理和在線優(yōu)化技術(shù)，同時探索研究渦軸發(fā)動機與直升機綜合控制的基本原理和基本方法，為新一代渦軸發(fā)動機控制系統(tǒng)設(shè)計提供可用的技術(shù)儲備。
　　 利用航空發(fā)動機的部件法建模技術(shù)，建立壓氣機幾何可調(diào)的航空渦輪軸發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型；結(jié)合轉(zhuǎn)子動力學(xué)方程和容積動力學(xué)方程，建立渦軸發(fā)動機的動態(tài)實時數(shù)學(xué)模型。同時采用健

2、康因子的方法，建立反映渦軸發(fā)動機健康狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)數(shù)學(xué)模型。
　　 利用該模型，研究變幾何渦軸發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)工作過程和動態(tài)工作過程特點，研究健康狀態(tài)變化對渦軸發(fā)動機的影響，提出了一種基于灰色關(guān)聯(lián)度的渦軸發(fā)動機健康狀態(tài)的估計技術(shù)方法；然后利用非線性的多變量優(yōu)化算法，提出了健康狀態(tài)變化的變幾何渦軸發(fā)動機的綜合控制規(guī)律優(yōu)化方法；利用控制系統(tǒng)的快速原型設(shè)計技術(shù)，分別設(shè)計發(fā)動機、旋翼、控制器、跟蹤濾波器等快速原型，開展綜合控制規(guī)律的在線優(yōu)

3、化技術(shù)研究。
　　 研究表明，建立的部件級渦軸發(fā)動機模型符合航空發(fā)動機原理，動態(tài)數(shù)學(xué)模型滿足實時性要求。提出的渦軸發(fā)動機綜合控制規(guī)律合理有效；最大功率模式，明顯提高了渦軸發(fā)動機輸出功率；最低油耗控制模式，能夠有效降低燃油消耗；最低渦輪前溫度模式能夠顯著降低自由渦輪進口溫度。在線優(yōu)化技術(shù)實現(xiàn)了渦軸發(fā)動機的單次優(yōu)化控制的實時化；經(jīng)過有限次實時優(yōu)化后，在線優(yōu)化技術(shù)使得發(fā)動機狀態(tài)按照設(shè)定的約束條件逼近了最佳工作狀態(tài)。
　　 在原