【技术实现步骤摘要】
航空发动机最大推力状态容错二自由度H∞控制器
本专利技术涉及航空发动机控制
，尤其涉及一种航空发动机最大推力状态容错二自由度H∞控制器。
技术介绍
航空发动机是一个复杂的非线性动力学系统，其控制系统容易受到工作条件，发动机性能下降，环境条件变化的影响，并且很难事先知道外部干扰和测量噪声的影响。由于飞机发动机的工作过程非常复杂，难以建立准确的数学模型，所以数学模型与实际系统之间总是存在差异。因此，有必要设计一种鲁棒控制器，用于在外部干扰信号，噪声干扰，未建模的动态特性和参数变化的情况下稳定航空发动机控制系统，并具有良好的性能。针对传统单自由度控制器无法同时兼顾航空发动机控制系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能的问题，二自由度H∞控制器设计方法在传统H∞控制器的基础上加入前置滤波器和反馈控制器，通过调整反馈控制器使扰动抑制的能力达到最佳，在此基础上调整前置滤波器使系统的指令跟踪能力达到最佳。战斗机由于需要实现高机动性，发动机的最大推力状态的性能及安全性至关重要。传统的二自由度H∞控制器虽然可以对发动机在最大推力状态实现稳定控...
【技术保护点】
1.一种航空发动机最大推力状态容错二自由度H∞控制器，其特征在于：包括最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块和气路部件故障诊断模块；/n其中最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块、气路部件故障诊断模块与航空发动机本体以及航空发动机上的若干传感器组成气路部件故障调度控制回路；/n所述最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块产生控制输入向量u并输出给航空发动机本体，传感器得到航空发动机测量参数y；控制输入向量u以及测量参数y共同输入到气路部件故障诊断模块，气路部件故障诊断模块解算得到航空发动机的健康参数h，并输出到最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块；/...
【技术特征摘要】
1.一种航空发动机最大推力状态容错二自由度H∞控制器，其特征在于：包括最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块和气路部件故障诊断模块；
其中最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块、气路部件故障诊断模块与航空发动机本体以及航空发动机上的若干传感器组成气路部件故障调度控制回路；
所述最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块产生控制输入向量u并输出给航空发动机本体，传感器得到航空发动机测量参数y；控制输入向量u以及测量参数y共同输入到气路部件故障诊断模块，气路部件故障诊断模块解算得到航空发动机的健康参数h，并输出到最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块；
所述最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块内设计有若干二自由度H∞控制器；所述二自由度H∞控制器包含前置滤波器和反馈控制器，对若干不确定性发动机模型利用H∞回路成形方法分别设计得到；
所述不确定性发动机模型是对航空发动机最大推力状态下的、不同气路部件故障下的航空发动机非线性模型进行线性化并加入摄动块得到的；
所述最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块根据输入的健康参数h，利用内部设计的若干二自由度H∞控制器计算得到适应的二自由度H∞控制器，该二自由度H∞控制器根据参考输入r和测量参数y的差值e产生控制输入向量u。
2.根据权利要求1所述一种航空发动机最大推力状态容错二自由度H∞控制器，其特征在于：所述最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块内设计若干二自由度H∞控制器的过程为：在航空发动机最大推力状态对包含健康参数的发动机非线性模型进行线性化得到含有健康参数的线性化模型，通过调整健康参数的值，得到分别在发动机无气路部件故障和特定气路部件故障处的11个线性化模型再加入摄动块得到11个线性不确定性发动机模型，并对这11个线性不确定性发动机模型分别设计相应的二自由度H∞控制器从而组成最大推力状态二自由度H∞控制器组。
3.根据权利要求1或2所述一种航空发动机最大推力状态容错二自由度H∞控制器，其特征在于：所述最大推力状态二自由度H∞控制器组容错控制模块根据输入的健康参数h插值得到适应的二自由度H∞控制器。
4.根据权利要求3所述一种航空发动机最大...
【专利技术属性】
技术研发人员：缑林峰，蒋宗霆，刘志丹，孙楚佳，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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