涡轴发动机稳态性能退化缓解控制方法

作     者：刘鑫洋 李秋红 周文祥 庞淑伟 吴吉昌 张晨阳 LIU Xin-yang;LI Qiu-hong;ZHOU Wen-xiang;PANG Shu-wei;WU Ji-chang;ZHANG Chen-yang

作者机构：南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 

基　　金：国家科技重大专项(2019-V-0010-0010) 中国博士后科学基金资助项目(2021M701692) 中央高校基本科研业务费专项资金(NS2022029) 国家自然科学基金(51976089) 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      码：278-288页

摘      要：为解决涡轴发动机性能退化后引起的涡轮后温度升高、耗油率增加等问题,提出一种基于压气机导叶调节的涡轴发动机稳态性能退化缓解最优化控制方法,设计了稳态性能退化缓解双回路控制系统。在动力涡轮转速控制回路采用基于交替方向乘子法的模型预测控制方法,在性能退化缓解控制(PDMC)回路,设计了基于堆叠神经网络的涡轮后温度指令模型,基于深度神经网络的退化量和涡轮后温度估计器,基于BFGS拟牛顿方法的最优导叶角度优化求解器,减小退化带来的涡轮后温度升高。仿真结果表明,性能退化缓解控制回路有效恢复了退化带来的涡轮后温度升高问题,可以将升高25K的动力涡轮后温度恢复到未退化水平,同时有效缓解了性能退化带来的耗油率升高和压气机喘振裕度降低问题,验证了采用导叶调节进行性能退化缓解控制方法的有效性。

主 题 词：涡轴发动机 性能退化缓解 性能退化估计 最优控制 神经网络 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13675/j.cnki.tjjs.2205053

馆 藏 号：203114694...