李堃

摘 要：系統(tǒng)依據(jù)飛機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)出的推力需求指令，通過(guò)推進(jìn)系統(tǒng)控制終端將推力需求轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)供油需求從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油進(jìn)行控制，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能在線(xiàn)計(jì)算技術(shù)，解算出實(shí)時(shí)推力修正發(fā)動(dòng)機(jī)供油量，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)性能在線(xiàn)計(jì)算 機(jī)載發(fā)動(dòng)機(jī)模型 推力閉環(huán)控制 推力需求

中圖分類(lèi)號(hào)：V235 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（c）-0028-01

1 推力控制技術(shù)介紹

像所有依賴(lài)動(dòng)力裝置運(yùn)行的設(shè)備一樣，動(dòng)力裝置的性能及其控制特性是設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在一定程度上，也是該設(shè)備性能的重要標(biāo)志，汽車(chē)、機(jī)車(chē)、艦船等無(wú)一例外，飛行器也當(dāng)然如此。因此，可以說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能及發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，在一定程度上反映了行業(yè)的綜合技術(shù)水平[1]。

推力控制技術(shù)中的推力矢量技術(shù)是當(dāng)今世界最先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的典型技術(shù)，它通過(guò)控制矢量噴管的偏轉(zhuǎn)來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴流的方向，可補(bǔ)償或取代常規(guī)飛行控制面產(chǎn)生的氣動(dòng)力來(lái)對(duì)飛機(jī)實(shí)施飛行控制，國(guó)外的大量應(yīng)用充分表明，采用推力矢量技術(shù)可顯著提升飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性和敏捷性。

2 推力控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

隨著機(jī)載計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的不斷增強(qiáng)，使直接使用部件級(jí)非線(xiàn)性模型作為機(jī)載模型成為可能。進(jìn)入21世紀(jì)后，在IHPTET計(jì)劃中包含的基于模型的智能數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制 MOBIDEC研究、VAATE計(jì)劃中的智能發(fā)動(dòng)機(jī)研究和歐盟開(kāi)展的航空發(fā)動(dòng)機(jī)在線(xiàn)辨識(shí)、故障診斷和控制OBIDICOTE計(jì)劃，都已經(jīng)把部件級(jí)非線(xiàn)性實(shí)時(shí)模型作為機(jī)載模型使用，并且逐步將機(jī)載控制器和機(jī)載故障診斷系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，兩者共用同一模型，組成了基于模型的控制及故障診斷系統(tǒng)MBCD（Model-Based Controls and Diagnostics）。通過(guò)基于模型的在線(xiàn)故障診斷和控制，不僅能夠在確保發(fā)動(dòng)機(jī)安全工作的前提下最大程度的發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)性能，而且通過(guò)在線(xiàn)故障診斷，估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的實(shí)際退化情況，還有助于實(shí)現(xiàn)視情維修，降低發(fā)動(dòng)機(jī)使用維修費(fèi)用。

可見(jiàn)，隨著機(jī)載計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的不斷進(jìn)步，基于非線(xiàn)性模型的推力控制研究逐步成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和未來(lái)的發(fā)展方向。

3 基于機(jī)載發(fā)動(dòng)機(jī)模型的推力控制系統(tǒng)

3.1 基于模型的推力控制系統(tǒng)組成

基于模型的推力控制系統(tǒng)由機(jī)載自適應(yīng)模型、跟蹤濾波器和多變量控制器等部分組成。

（1）機(jī)載數(shù)學(xué)模型。由于在基于模型的控制中需要的反饋量是推力、失速裕度等參數(shù)，這些參數(shù)不能測(cè)量或測(cè)量系統(tǒng)非常復(fù)雜，因此需要在控制器回路中嵌入機(jī)載模型。通過(guò)機(jī)載模型計(jì)算得到推力或失速裕度值。對(duì)機(jī)載模型的要求是能夠準(zhǔn)確反映當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，且模型能夠?qū)崟r(shí)運(yùn)行。

（2）跟蹤濾波器。由于機(jī)載模型計(jì)算得到的推力或失速裕度作為反饋量進(jìn)行閉環(huán)控制，因此要求機(jī)載模型能夠準(zhǔn)確反映當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。對(duì)于性能已經(jīng)退化的發(fā)動(dòng)機(jī)，仍然按照未退化的模型計(jì)算推力或失速裕度等參數(shù)顯然不再合適。為了解決這種模型的不匹配問(wèn)題，需要利用跟蹤濾波器來(lái)估計(jì)這種性能差異，以修正機(jī)載模型，使機(jī)載模型匹配實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。

（3）多變量控制器。多變量控制器是數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制的核心部分，其控制性能的好壞直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能。直接推力控制可采用的多變量控制方法主要有多變量PID、最優(yōu)控制（KQ等）、魯棒控制（LQG/LTR等）、智能控制（模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專(zhuān)家系統(tǒng)）。

3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制系統(tǒng)依據(jù)飛機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)出的推力需求指令，通過(guò)推進(jìn)系統(tǒng)控制終端將推力需求轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)供油需求，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油進(jìn)行控制，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能在線(xiàn)計(jì)算技術(shù)，解算出實(shí)時(shí)推力修正發(fā)動(dòng)機(jī)供油量，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制。發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

常用的發(fā)動(dòng)機(jī)推力估算方法主要包括直接推力估計(jì)法和間接推力估計(jì)法?；诎l(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載模型的推力控制系統(tǒng)主要由機(jī)載自適應(yīng)模型、跟蹤濾波器和多變量控制器等部分組成。利用發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制系統(tǒng)控制終端對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油進(jìn)行控制，并基于發(fā)動(dòng)機(jī)性能性能在線(xiàn)計(jì)算技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 張強(qiáng)，鄧小寶，張永峰，等.航空發(fā)動(dòng)機(jī)推力直接測(cè)試技術(shù)試驗(yàn)與研究[J].測(cè)控技術(shù)，2011（30）：60-62.

[2] 李秋紅，孫健國(guó)，王前宇.航空發(fā)動(dòng)機(jī)推力估計(jì)新方法[J].控制理論與應(yīng)用，2011，28（2）：185-191.

[3] 楊生發(fā)，樊丁，李元業(yè).發(fā)動(dòng)機(jī)推力測(cè)量新型校準(zhǔn)裝置研制[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，15（3）：338-342.

[4] 馬靜，陸軍.航空發(fā)動(dòng)機(jī)模型參考自適應(yīng)控制[J].計(jì)算機(jī)仿真，2009，26（7）：69-72.

[5] 郭奔，李俊杰.采用模糊控制的推力測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)檢驗(yàn)裝置[J].儀器儀表科學(xué)，2006，27（6）：1486-1488.

[6] 楊全廷，楊紀(jì)明，韓小全.一種高精度的發(fā)動(dòng)機(jī)推力測(cè)量系統(tǒng)[J].傳感器與微系統(tǒng)，2008，27（12）：82-84.

[7] 徐安生.F-15飛機(jī)數(shù)字電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研制及飛行評(píng)估[M].沈陽(yáng)：《飛機(jī)設(shè)計(jì)》編輯部，1997.

[8] 吳惠明，焦獻(xiàn)瑞.發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)臺(tái)推力測(cè)量系統(tǒng)中心加載現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)技術(shù)研究[J].計(jì)量、測(cè)試與校準(zhǔn)，2009，29（1）：28-30.endprint

摘 要：系統(tǒng)依據(jù)飛機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)出的推力需求指令，通過(guò)推進(jìn)系統(tǒng)控制終端將推力需求轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)供油需求從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油進(jìn)行控制，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能在線(xiàn)計(jì)算技術(shù)，解算出實(shí)時(shí)推力修正發(fā)動(dòng)機(jī)供油量，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)性能在線(xiàn)計(jì)算 機(jī)載發(fā)動(dòng)機(jī)模型 推力閉環(huán)控制 推力需求

中圖分類(lèi)號(hào)：V235 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（c）-0028-01

1 推力控制技術(shù)介紹

像所有依賴(lài)動(dòng)力裝置運(yùn)行的設(shè)備一樣，動(dòng)力裝置的性能及其控制特性是設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在一定程度上，也是該設(shè)備性能的重要標(biāo)志，汽車(chē)、機(jī)車(chē)、艦船等無(wú)一例外，飛行器也當(dāng)然如此。因此，可以說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能及發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，在一定程度上反映了行業(yè)的綜合技術(shù)水平[1]。

推力控制技術(shù)中的推力矢量技術(shù)是當(dāng)今世界最先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的典型技術(shù)，它通過(guò)控制矢量噴管的偏轉(zhuǎn)來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴流的方向，可補(bǔ)償或取代常規(guī)飛行控制面產(chǎn)生的氣動(dòng)力來(lái)對(duì)飛機(jī)實(shí)施飛行控制，國(guó)外的大量應(yīng)用充分表明，采用推力矢量技術(shù)可顯著提升飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性和敏捷性。

2 推力控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

隨著機(jī)載計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的不斷增強(qiáng)，使直接使用部件級(jí)非線(xiàn)性模型作為機(jī)載模型成為可能。進(jìn)入21世紀(jì)后，在IHPTET計(jì)劃中包含的基于模型的智能數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制 MOBIDEC研究、VAATE計(jì)劃中的智能發(fā)動(dòng)機(jī)研究和歐盟開(kāi)展的航空發(fā)動(dòng)機(jī)在線(xiàn)辨識(shí)、故障診斷和控制OBIDICOTE計(jì)劃，都已經(jīng)把部件級(jí)非線(xiàn)性實(shí)時(shí)模型作為機(jī)載模型使用，并且逐步將機(jī)載控制器和機(jī)載故障診斷系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，兩者共用同一模型，組成了基于模型的控制及故障診斷系統(tǒng)MBCD（Model-Based Controls and Diagnostics）。通過(guò)基于模型的在線(xiàn)故障診斷和控制，不僅能夠在確保發(fā)動(dòng)機(jī)安全工作的前提下最大程度的發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)性能，而且通過(guò)在線(xiàn)故障診斷，估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的實(shí)際退化情況，還有助于實(shí)現(xiàn)視情維修，降低發(fā)動(dòng)機(jī)使用維修費(fèi)用。

可見(jiàn)，隨著機(jī)載計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的不斷進(jìn)步，基于非線(xiàn)性模型的推力控制研究逐步成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和未來(lái)的發(fā)展方向。

3 基于機(jī)載發(fā)動(dòng)機(jī)模型的推力控制系統(tǒng)

3.1 基于模型的推力控制系統(tǒng)組成

基于模型的推力控制系統(tǒng)由機(jī)載自適應(yīng)模型、跟蹤濾波器和多變量控制器等部分組成。

（1）機(jī)載數(shù)學(xué)模型。由于在基于模型的控制中需要的反饋量是推力、失速裕度等參數(shù)，這些參數(shù)不能測(cè)量或測(cè)量系統(tǒng)非常復(fù)雜，因此需要在控制器回路中嵌入機(jī)載模型。通過(guò)機(jī)載模型計(jì)算得到推力或失速裕度值。對(duì)機(jī)載模型的要求是能夠準(zhǔn)確反映當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，且模型能夠?qū)崟r(shí)運(yùn)行。

（2）跟蹤濾波器。由于機(jī)載模型計(jì)算得到的推力或失速裕度作為反饋量進(jìn)行閉環(huán)控制，因此要求機(jī)載模型能夠準(zhǔn)確反映當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。對(duì)于性能已經(jīng)退化的發(fā)動(dòng)機(jī)，仍然按照未退化的模型計(jì)算推力或失速裕度等參數(shù)顯然不再合適。為了解決這種模型的不匹配問(wèn)題，需要利用跟蹤濾波器來(lái)估計(jì)這種性能差異，以修正機(jī)載模型，使機(jī)載模型匹配實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。

（3）多變量控制器。多變量控制器是數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制的核心部分，其控制性能的好壞直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能。直接推力控制可采用的多變量控制方法主要有多變量PID、最優(yōu)控制（KQ等）、魯棒控制（LQG/LTR等）、智能控制（模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專(zhuān)家系統(tǒng)）。

3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制系統(tǒng)依據(jù)飛機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)出的推力需求指令，通過(guò)推進(jìn)系統(tǒng)控制終端將推力需求轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)供油需求，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油進(jìn)行控制，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能在線(xiàn)計(jì)算技術(shù)，解算出實(shí)時(shí)推力修正發(fā)動(dòng)機(jī)供油量，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制。發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

常用的發(fā)動(dòng)機(jī)推力估算方法主要包括直接推力估計(jì)法和間接推力估計(jì)法?；诎l(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載模型的推力控制系統(tǒng)主要由機(jī)載自適應(yīng)模型、跟蹤濾波器和多變量控制器等部分組成。利用發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制系統(tǒng)控制終端對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油進(jìn)行控制，并基于發(fā)動(dòng)機(jī)性能性能在線(xiàn)計(jì)算技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 張強(qiáng)，鄧小寶，張永峰，等.航空發(fā)動(dòng)機(jī)推力直接測(cè)試技術(shù)試驗(yàn)與研究[J].測(cè)控技術(shù)，2011（30）：60-62.

[2] 李秋紅，孫健國(guó)，王前宇.航空發(fā)動(dòng)機(jī)推力估計(jì)新方法[J].控制理論與應(yīng)用，2011，28（2）：185-191.

[3] 楊生發(fā)，樊丁，李元業(yè).發(fā)動(dòng)機(jī)推力測(cè)量新型校準(zhǔn)裝置研制[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，15（3）：338-342.

[4] 馬靜，陸軍.航空發(fā)動(dòng)機(jī)模型參考自適應(yīng)控制[J].計(jì)算機(jī)仿真，2009，26（7）：69-72.

[5] 郭奔，李俊杰.采用模糊控制的推力測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)檢驗(yàn)裝置[J].儀器儀表科學(xué)，2006，27（6）：1486-1488.

[6] 楊全廷，楊紀(jì)明，韓小全.一種高精度的發(fā)動(dòng)機(jī)推力測(cè)量系統(tǒng)[J].傳感器與微系統(tǒng)，2008，27（12）：82-84.

[7] 徐安生.F-15飛機(jī)數(shù)字電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研制及飛行評(píng)估[M].沈陽(yáng)：《飛機(jī)設(shè)計(jì)》編輯部，1997.

[8] 吳惠明，焦獻(xiàn)瑞.發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)臺(tái)推力測(cè)量系統(tǒng)中心加載現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)技術(shù)研究[J].計(jì)量、測(cè)試與校準(zhǔn)，2009，29（1）：28-30.endprint

摘 要：系統(tǒng)依據(jù)飛機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)出的推力需求指令，通過(guò)推進(jìn)系統(tǒng)控制終端將推力需求轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)供油需求從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油進(jìn)行控制，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能在線(xiàn)計(jì)算技術(shù)，解算出實(shí)時(shí)推力修正發(fā)動(dòng)機(jī)供油量，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)性能在線(xiàn)計(jì)算 機(jī)載發(fā)動(dòng)機(jī)模型 推力閉環(huán)控制 推力需求

中圖分類(lèi)號(hào)：V235 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（c）-0028-01

1 推力控制技術(shù)介紹

像所有依賴(lài)動(dòng)力裝置運(yùn)行的設(shè)備一樣，動(dòng)力裝置的性能及其控制特性是設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在一定程度上，也是該設(shè)備性能的重要標(biāo)志，汽車(chē)、機(jī)車(chē)、艦船等無(wú)一例外，飛行器也當(dāng)然如此。因此，可以說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能及發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，在一定程度上反映了行業(yè)的綜合技術(shù)水平[1]。

推力控制技術(shù)中的推力矢量技術(shù)是當(dāng)今世界最先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的典型技術(shù)，它通過(guò)控制矢量噴管的偏轉(zhuǎn)來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴流的方向，可補(bǔ)償或取代常規(guī)飛行控制面產(chǎn)生的氣動(dòng)力來(lái)對(duì)飛機(jī)實(shí)施飛行控制，國(guó)外的大量應(yīng)用充分表明，采用推力矢量技術(shù)可顯著提升飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性和敏捷性。

2 推力控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

隨著機(jī)載計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的不斷增強(qiáng)，使直接使用部件級(jí)非線(xiàn)性模型作為機(jī)載模型成為可能。進(jìn)入21世紀(jì)后，在IHPTET計(jì)劃中包含的基于模型的智能數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制 MOBIDEC研究、VAATE計(jì)劃中的智能發(fā)動(dòng)機(jī)研究和歐盟開(kāi)展的航空發(fā)動(dòng)機(jī)在線(xiàn)辨識(shí)、故障診斷和控制OBIDICOTE計(jì)劃，都已經(jīng)把部件級(jí)非線(xiàn)性實(shí)時(shí)模型作為機(jī)載模型使用，并且逐步將機(jī)載控制器和機(jī)載故障診斷系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，兩者共用同一模型，組成了基于模型的控制及故障診斷系統(tǒng)MBCD（Model-Based Controls and Diagnostics）。通過(guò)基于模型的在線(xiàn)故障診斷和控制，不僅能夠在確保發(fā)動(dòng)機(jī)安全工作的前提下最大程度的發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)性能，而且通過(guò)在線(xiàn)故障診斷，估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的實(shí)際退化情況，還有助于實(shí)現(xiàn)視情維修，降低發(fā)動(dòng)機(jī)使用維修費(fèi)用。

可見(jiàn)，隨著機(jī)載計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的不斷進(jìn)步，基于非線(xiàn)性模型的推力控制研究逐步成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和未來(lái)的發(fā)展方向。

3 基于機(jī)載發(fā)動(dòng)機(jī)模型的推力控制系統(tǒng)

3.1 基于模型的推力控制系統(tǒng)組成

基于模型的推力控制系統(tǒng)由機(jī)載自適應(yīng)模型、跟蹤濾波器和多變量控制器等部分組成。

（1）機(jī)載數(shù)學(xué)模型。由于在基于模型的控制中需要的反饋量是推力、失速裕度等參數(shù)，這些參數(shù)不能測(cè)量或測(cè)量系統(tǒng)非常復(fù)雜，因此需要在控制器回路中嵌入機(jī)載模型。通過(guò)機(jī)載模型計(jì)算得到推力或失速裕度值。對(duì)機(jī)載模型的要求是能夠準(zhǔn)確反映當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，且模型能夠?qū)崟r(shí)運(yùn)行。

（2）跟蹤濾波器。由于機(jī)載模型計(jì)算得到的推力或失速裕度作為反饋量進(jìn)行閉環(huán)控制，因此要求機(jī)載模型能夠準(zhǔn)確反映當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。對(duì)于性能已經(jīng)退化的發(fā)動(dòng)機(jī)，仍然按照未退化的模型計(jì)算推力或失速裕度等參數(shù)顯然不再合適。為了解決這種模型的不匹配問(wèn)題，需要利用跟蹤濾波器來(lái)估計(jì)這種性能差異，以修正機(jī)載模型，使機(jī)載模型匹配實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。

（3）多變量控制器。多變量控制器是數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制的核心部分，其控制性能的好壞直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能。直接推力控制可采用的多變量控制方法主要有多變量PID、最優(yōu)控制（KQ等）、魯棒控制（LQG/LTR等）、智能控制（模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專(zhuān)家系統(tǒng)）。

3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制系統(tǒng)依據(jù)飛機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)出的推力需求指令，通過(guò)推進(jìn)系統(tǒng)控制終端將推力需求轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)供油需求，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油進(jìn)行控制，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力學(xué)參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能在線(xiàn)計(jì)算技術(shù)，解算出實(shí)時(shí)推力修正發(fā)動(dòng)機(jī)供油量，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制。發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

常用的發(fā)動(dòng)機(jī)推力估算方法主要包括直接推力估計(jì)法和間接推力估計(jì)法?；诎l(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載模型的推力控制系統(tǒng)主要由機(jī)載自適應(yīng)模型、跟蹤濾波器和多變量控制器等部分組成。利用發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制系統(tǒng)控制終端對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油進(jìn)行控制，并基于發(fā)動(dòng)機(jī)性能性能在線(xiàn)計(jì)算技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力閉環(huán)控制。

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