基于自适应齐次微分器的进气环境模拟系统PID控制方法技术方案

本发明专利技术公开的基于自适应齐次微分器的进气环境模拟系统PID控制方法，该其包括步骤1:基于二阶串联型系统，构建具备变结构特性的齐次微分器算法；步骤2:针对齐次微分器算法核心参数α，基于误差反馈设计自适应律；步骤3:对所设计的自适应律设计李雅普诺夫函数进行稳定性分析，证明表征系统参数与信号之间的约束关系的可调参数θ具有存在性；步骤4:将进气环境模拟控制系统中的压力信号输入到设计的自适应齐次微分器中获取实时的滤波与微分信号；步骤5:将步骤4获取的滤波信号与微分信号与给定输入信号的滤波与微分信号进行对比，依据误差设计PID控制器算法。步骤6:重复上述步骤4～5。5。5。

【技术实现步骤摘要】
基于自适应齐次微分器的进气环境模拟系统PID控制方法


[0001]本专利技术属于航空发动机试验领域，尤其涉及一种基于自适应齐次微分器的进气环境模拟系统PID控制方法。

技术介绍

[0002]航空发动机高空模拟试车台(简称高空台)是在地面上能够模拟各种类型航空发动机空中飞行时的高度、速度和进气畸变条件的试车台，它是研制先进航空发动机和推进系统必不可少的且最有效的实验设备之一。飞行环境模拟控制系统是高空台的重要组成部分，特别是其中的进气环境模拟控制系统在整个高空模拟试验中占有极其重要的地位，其控制品质和调节性能直接关系到被试发动机的试验安全和气动边界条件模拟的准确度。
[0003]当前飞行环境模拟控制技术已从“稳态”、“慢速过渡态”、“定点模拟“等常规环境模拟控制问题向着“快速目标跟踪”、“强抗扰”和“连续轨迹模拟”等复杂环境模拟控制问题转变。在航空发动机过渡态试验中需要进行快速推拉油门杆，短时加减速到目标功率等一系列快速大负荷扰动冲击试验。由于过渡态试验过程中严苛的试验需求，传感器自身性能和量测通道的扰动等问题，使得环境压力信号的频率存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应齐次微分器的进气环境模拟系统PID控制方法，适用于高空模拟装置的实验，包括进气环境模拟控制系统的使用，其特征在于，包括如下步骤：S101:基于二阶串联型系统，构建具备变结构特性的齐次微分器算法,确定所述齐次微分器算法的核心参数α；S102:根据所述齐次微分器算法核心参数α和基于误差反馈设计出自适应律；S103:所述自适应律的设计根据李雅普诺夫函数进行稳定性分析，确定表征系统参数与信号之间的约束关系中的可调参数θ的存在性；S104:将所述进气环境模拟控制系统中的压力信号输入到设计的自适应齐次微分器中，以实时获取滤波与微分信号；S105:所述滤波信号、微分信号与给定输入信号的滤波、微分信号进行对比确定误差，依据所述误差确定PID控制器算法；S106:重复所述S104和S105，以实时对飞行环境模拟控制系统试验中的压力信号进行跟踪滤波与微分提取，并反馈回主控制器实现对飞行环境模拟控制系统的实时控制与调节。2.根据权利要求1所述的基于自适应齐次微分器的进气环境模拟系统PID控制方法，其特征在于，根据进气环境模拟系统，包含自适应齐次微分器的信号处理单元和基于信号处理结果的状态反馈PID控制。3.根据权利要求2所述的基于自适应齐次微分器的进气环境模拟系统PID控制方法，其特征在于，依据二阶串联型系统，构建具备变结构特性的齐次微分器算法并满足：其中，x1与x2表示二阶串联型系统的两个系统状态，x1是滤波输出信号，x2是微分输出信号；s＝sign(x1‑
v)为符号函数；v为带噪声传感器检测信号；p、q是两个可调参数，使的相应的微分方程满足齐次等式，且P＝1
‑
m,q＝1
‑
2m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松，但志宏，钱秋朦，张和洪，王信，赵伟，陈宇梅，裴希同，杨博见，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：