航空發(fā)動機非線性參數(shù)估計方法研究.pdf

1、直接推力控制因能減少發(fā)動機的設(shè)計裕度，挖掘發(fā)動機的性能潛力而成為發(fā)動機控制領(lǐng)域的研究熱點，實現(xiàn)直接推力控制必須要有推力信息；此外，喘振裕度是飛機安全飛行的重要參數(shù)，但是推力和喘振裕度等參數(shù)在飛機的飛行過程中無法直接測量。本文針對這個問題，提出設(shè)計參數(shù)估計器和解發(fā)動機非線性方程兩種方法，以便對推力和喘振裕度等參數(shù)進行最優(yōu)估計。 一種方法設(shè)計了常值增益擴展卡爾曼濾波器(CGEKF)。該CGEKF由在線發(fā)動機模型和一個常值卡爾曼增益

2、陣組成，通過估計發(fā)動機部件效率和流量(健康參數(shù))的變化，間接估計發(fā)動機性能參數(shù)的變化。傳感器數(shù)量的限制和卡爾曼濾波技術(shù)的收斂條件，使得只能估計其中一部分健康參數(shù)的變化。這樣一來，那些被估計的健康參數(shù)就不僅僅代表它本身的變化，而且附加上未被估計的那些健康參數(shù)的變化，成為一種調(diào)節(jié)參數(shù)。當實際發(fā)動機蛻化或發(fā)生異常時，它們就為發(fā)動機模型能自適應(yīng)跟蹤上這些變化起到一種調(diào)節(jié)作用。模擬包線內(nèi)不同點和發(fā)動機部件不同蛻化程度組合的仿真環(huán)境，對所設(shè)計的濾波

3、器進行仿真分析，結(jié)果說明濾波器估計性能良好，能滿足研究的需要。 另一種方法通過深入了解發(fā)動機部件級模型的建模機理和共同工作點的求解程序，把問題歸結(jié)為求解以發(fā)動機健康參數(shù)變化量為自變量的非線性方程組。根據(jù)傳感器可測參數(shù)個數(shù)是大于、等于還是小于待估計的健康參數(shù)個數(shù)，將求解方法相應(yīng)分為三類：若等于，則根據(jù)發(fā)動機氣路分析程序的特點，將非線性方程組的求解問題并入發(fā)動機共同工作點的求解問題，用N+1殘量法求解；若大于，則將方程組求解問題轉(zhuǎn)