變幾何渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)綜合控制技術(shù)和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)/直升機(jī)的綜合控制技術(shù)研究。即通過(guò)研究渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合控制規(guī)律設(shè)計(jì)的基本原理和在線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)，同時(shí)探索研究渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)與直升機(jī)綜合控制的基本原理和基本方法，為新一代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供可用的技術(shù)儲(chǔ)備。
　　 利用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的部件法建模技術(shù)，建立壓氣機(jī)幾何可調(diào)的航空渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型；結(jié)合轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)方程和容積動(dòng)力學(xué)方程，建立渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)模型。同時(shí)采用健

2、康因子的方法，建立反映渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)健康狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。
　　 利用該模型，研究變幾何渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程和動(dòng)態(tài)工作過(guò)程特點(diǎn)，研究健康狀態(tài)變化對(duì)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，提出了一種基于灰色關(guān)聯(lián)度的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)健康狀態(tài)的估計(jì)技術(shù)方法；然后利用非線(xiàn)性的多變量?jī)?yōu)化算法，提出了健康狀態(tài)變化的變幾何渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì)技術(shù)，分別設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)、旋翼、控制器、跟蹤濾波器等快速原型，開(kāi)展綜合控制規(guī)律的在線(xiàn)優(yōu)

3、化技術(shù)研究。
　　 研究表明，建立的部件級(jí)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)模型符合航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理，動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求。提出的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(jìn)口溫度。在線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的單次優(yōu)化控制的實(shí)時(shí)化；經(jīng)過(guò)有限次實(shí)時(shí)優(yōu)化后，在線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)使得發(fā)動(dòng)機(jī)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