涡扇发动机变参数鲁棒H∞滤波器设计

作     者：贾秋生 史新兴 李华聪 肖红亮 韩小宝 JIA Qiu-sheng;SHI Xin-xing;LI Hua-cong;XIAO Hong-liang;HAN Xiao-bao

作者机构：西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 北京动力机械研究所北京100074 

基　　金：国家科技重大专项(2017-V-0013-0065) 

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

年 卷 期：2020年第41卷第4期

页      码：910-915页

摘      要：针对存在建模误差及测量噪声干扰条件下的涡扇发动机性能参数估计问题,标准卡尔曼滤波及其改进算法滤波估计误差收敛速度慢,滤波估计精度低,对不确定测量噪声及建模误差较为敏感,为此本文提出了一种变参数鲁棒H∞滤波器设计方法。该方法采用仿射参数依赖Lyapunov函数设计满足H∞性能指标要求的鲁棒滤波器,通过引入凸多胞技术,将参数依赖线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)中变参数Lyapunov矩阵与系统系数矩阵之间耦合乘积导致的非凸优化问题,转化为常规LMI约束下的凸优化问题进行求解,降低了线性变参数(Linear Parameter Varying,LPV)鲁棒滤波器设计的保守性,得到了全局解。针对涡扇发动机的仿真结果表明:与扩展卡尔曼滤波器对比,采用该方法设计的滤波器具有较快的动态跟踪速度和较高的滤波精度,ΔFn的稳态估计误差不大于0.1%,ΔFn的相对估计误差不大于2.5%,同时对建模误差和测量噪声干扰具有较强的抑制能力。

主 题 词：涡扇发动机 参数依赖Lyapunov函数 线性变参数 线性矩阵不等式 鲁棒H∞滤波器 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13675/j.cnki.tjjs.190498

馆 藏 号：203901279...