航空發(fā)動機PID控制頻域設(shè)計方法研究.pdf

1、目前航空發(fā)動機控制系統(tǒng)主要采用PID控制，其參數(shù)的整定主要采用時域方法。但在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，控制參數(shù)的整定仍是控制系統(tǒng)設(shè)計的難點問題。我國采用頻率響應(yīng)分析法對航空發(fā)動機PID控制系統(tǒng)的參數(shù)整定研究還不多，因此本文針對發(fā)動機PID控制的頻域設(shè)計方法開展研究。
　　針對某型渦扇發(fā)動機非線性部件級模型，通過對頻率響應(yīng)的辨識，研究建立發(fā)動機的線性模型的方法。建立了飛行包線內(nèi)燃油量-高壓轉(zhuǎn)速、燃油量-低壓轉(zhuǎn)速和噴口-壓比的線性模型，并

2、采用階躍響應(yīng)驗證了模型的精度。
　　針對考慮執(zhí)行機構(gòu)的航空發(fā)動機轉(zhuǎn)速和壓比PI控制系統(tǒng)，提出了考慮幅值裕度、相角裕度和時域指標的參數(shù)最優(yōu)整定方法。通過控制系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度指標得到控制參數(shù)可選區(qū)域，在這個區(qū)域上利用時域性能指標對參數(shù)進行優(yōu)化，獲得了包線內(nèi)不同工作點處中間狀態(tài)的最優(yōu)控制參數(shù)。對發(fā)動機線性模型和非線性模型的仿真驗證均有較好的控制效果。
　　分析了航空發(fā)動機穩(wěn)定裕度、穿越頻率、截止頻率、閉環(huán)帶寬等頻域性能指標在飛行包線