直升機(jī)-發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)優(yōu)化控制規(guī)律與硬件平臺(tái)研究.pdf

1、直升機(jī)/渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)綜合優(yōu)化控制是新一代直升機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向，如何在保證直升機(jī)安全穩(wěn)定飛行的前提下，提升直升機(jī)的機(jī)動(dòng)性能，如何從發(fā)動(dòng)機(jī)角度出發(fā)提高直升機(jī)機(jī)動(dòng)飛行過程中渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的功率響應(yīng)速度及其轉(zhuǎn)速抗擾抑制能力，以及如何充分挖掘發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性能潛力是直升機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)綜合控制系統(tǒng)研究的難點(diǎn)。本文圍繞直升機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)綜合優(yōu)化控制這一主題，著重從綜合控制與實(shí)時(shí)優(yōu)化兩方面開展研究工作。
　　在綜合控制方面研究了直升機(jī)/渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)變旋翼轉(zhuǎn)速控

2、制以及渦輪放氣控制方法。首先提出了一種扭矩序列轉(zhuǎn)移控制方案，解決了直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速在大范圍內(nèi)變化實(shí)現(xiàn)的問題，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化以及扭矩?cái)_動(dòng)問題設(shè)計(jì)了基于LMI(線性矩陣不等式)方法的H2/H∞控制器+ADRC扭矩前饋補(bǔ)償器的控制方案，最后在直升機(jī)/渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)綜合模型平臺(tái)上進(jìn)行了數(shù)字仿真驗(yàn)證。其次提出了一種新的以渦輪放氣為核心的控制方法，解決了直升機(jī)在應(yīng)急狀態(tài)下作機(jī)動(dòng)飛行時(shí)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)功率快速響應(yīng)問題，以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)功率響應(yīng)速度，提高

3、了直升機(jī)的機(jī)動(dòng)性與生存能力，之后用H2/H∞保性能控制方法設(shè)計(jì)了直升機(jī)垂飛/渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)綜合控制器，并在直升機(jī)/渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)綜合模型平臺(tái)下進(jìn)行數(shù)字仿真驗(yàn)證。
　　在實(shí)時(shí)優(yōu)化方面研究了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)/旋翼簡(jiǎn)化模型以及實(shí)時(shí)優(yōu)化控制硬件平臺(tái)的建立方法。首先通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)映射方法，建立了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)/旋翼簡(jiǎn)化模型，用于直升機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能尋優(yōu)，以提高優(yōu)化實(shí)時(shí)性。其次以TMS320F2812與OMAP-L137DSP為核心搭建了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)優(yōu)化控制