基于直升机/涡轴发动机综合仿真平台的发动机非线性模型预测控制

• 作者: 张海波 王健康 陆波 黄向华
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 直升机 涡轴发动机 非线性模型预测控制 支持向量回归机 序列二次规划 串级PID控制
• 年，卷（期）: 2012,（3）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 402-411
• 分类号: V231
• 语种: 中文
• DOI: CNKI:11-1929/V.20110906.1725.007

摘要

基于具有可靠置信度的直升机/涡轴发动机综合仿真平台,研究了涡轴发动机带约束优化的非线性模型预测控制(NMPC)技术.首先通过设计多输出迭代约简最小二乘支持向量回归机(RRLSSVR),训练具有较好实时性、精度及泛化能力的内嵌式预测模型,在高度0～5 km、前飞速度0～75 m/s范围内模型精度达5‰.其次,考虑了扭矩、燃油流量、动力涡轮转速、燃气涡轮转速等综合信息及相关约束对控制效果的影响,利用在线序列二次规划(SQP)算法实现滚动优化控制,而后加入目标转速偏差的积分项以消除静差,保证输出恒定.最后,通过对直升机进行机动飞行大扰动仿真验证了该预测控制器对扰动的抑制能力,相比传统串级PID控制,能够显著降低动力涡轮转速下垂/超调量,达到更好的控制品质.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张海波	南京航空航天大学能源与动力学院	68	412	12.0	16.0
2	黄向华	南京航空航天大学能源与动力学院	84	1395	17.0	35.0
3	王健康	南京航空航天大学能源与动力学院	9	80	6.0	8.0
4	陆波	南京航空航天大学能源与动力学院	1	17	1.0	1.0