航空渦輪軸發(fā)動機(jī)加速尋優(yōu)控制研究.pdf

1、本文研究了某型航空渦輪軸發(fā)動機(jī)的數(shù)學(xué)模型、控制規(guī)律，分析了在近期航空渦輪軸發(fā)動機(jī)在裝機(jī)試驗中發(fā)現(xiàn)的軸系扭振問題，并根據(jù)軸系扭振產(chǎn)生的機(jī)理，在該發(fā)動機(jī)模型中增加了傳動間隙、傳動軸彈性扭轉(zhuǎn)、旋翼氣動特性等原數(shù)學(xué)模型中未加考慮的實(shí)際因素，來模擬軸系扭振發(fā)生的情況。通過仿真研究檢驗其正確性并尋找抑制軸系扭振的方法。對渦軸發(fā)動機(jī)加速過程的最優(yōu)控制問題進(jìn)行了研究。最優(yōu)化方法采用了當(dāng)今求解光滑的非線性規(guī)劃問題最優(yōu)秀算法之一的序列二次規(guī)劃法。

2、在尋優(yōu)控制研究中，充分考慮了真實(shí)發(fā)動機(jī)在工作中客觀存在的各種性能和部件約束。在Matlab平臺上編寫尋優(yōu)控制算法，充分利用Matlab軟件強(qiáng)大的數(shù)學(xué)函數(shù)庫。通過Matlab與Fortran的接口，實(shí)現(xiàn)控制子程序與發(fā)動機(jī)仿真主程序的數(shù)據(jù)交互。 研究結(jié)果表明，本文對原型發(fā)動機(jī)數(shù)學(xué)模型的修改是符合軸系扭振實(shí)際情況的，且通過調(diào)整PID控制器參數(shù)即能消除軸系扭振。采用序列二次規(guī)劃法的加速尋優(yōu)控制，能較好的抑制軸系扭振，且與傳統(tǒng)的控制方法相