一种基于数据驱动模型预测控制的航空发动机动态系统鲁棒控制设计方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于数据驱动模型预测控制的航空发动机动态系统鲁棒控制设计方法，在满足约束的条件下，实现对发动机输出变量的控制与在线优化，并实现控制系统对发动机动态的自适应跟踪。控制系统主要由两部分组成，第一部分是控制率决策层，基于数据驱动理论，在考虑测量噪声的情况下，基于满足“持续性激励”条件的离线输入输出数据构建鲁棒性模型预测控制器，通过求解带有约束的二次规划问题确定当前控制周期的最优控制量；第二部分是在线更新层，对当前控制周期的最优控制量进行修正并作用于实际系统，获得当前控制周期发动机实际输入输出测量数据，在线更新发动机离线轨迹，实现控制器对发动机动态的自适应跟踪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种基于数据驱动模型预测控制的航空发动机动态系统鲁棒控制设计方法，属于航空航天推进系统控制与仿真。

技术介绍

1、作为整个航空系统的动力来源，航空发动机在航空器的运行过程中起着十分重要的作用。随着航空发动机制造技术的发展，其内部结构日益复杂，工作范围日益广泛，这对航空发动机控制系统提出了更加严格的要求。

2、航空发动机控制系统的核心功能可以概括为：对发动机的推力进行精准控制；保证发动机始终工作在安全边界内。模型预测控制是一种利用预测模型优化系统动态轨迹的控制方法，可以处理控制过程中的各种变量约束。然而，航空发动机是一种强非线性系统，直接使用非线性模型作为预测模型将导致在线求解非线性优化问题，难以满足控制系统对实时性的要求；如果采用线性化模型作为预测模型，预测模型难以反映发动机在整个飞行包线内的动态，将导致控制系统性能的严重下降。数据驱动的建模方法从系统的离线输入输出轨迹直接获得系统的动态轨迹，可以免去复杂的建模过程。同时，通过在线更新离线轨迹的方法可以实现数据驱动模型的实时更新，从而实现控制系统对发动机动态的自适应跟踪。然而，航本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数据驱动模型预测控制的航空发动机动态系统鲁棒控制设计方法，其特征在于，控制系统主要由两部分组成，第一部分是控制率决策层，基于数据驱动理论，在考虑测量噪声的情况下，利用满足“持续性激励”条件的离线输入输出数据构建鲁棒性模型预测控制器，通过求解带有约束的二次规划问题确定当前控制周期的最优控制量；第二部分是在线更新层，对当前控制周期的最优控制量进行修正并作用于实际系统，获得当前控制周期发动机输入输出测量数据，在线更新发动机离线输入输出数据，实现模型预测控制器对发动机动态的自适应跟踪；具体步骤如下：

【技术特征摘要】

1.一种基于数据驱动模型预测控制的航空发动机动态系统鲁棒控制设计方法，其特征在于，控制系统主要由两部分组成，第一部分是控制率决策层，基于数据驱动理论，在考虑测量噪声的情况下，利用满足“持续性激励”条件的离线输入输出数据构建鲁棒性模型预测控制器，通过求解带...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙希明，宋武晨，刘坤志，王智民，杜宪，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：