作為渦扇發(fā)動機(jī)的核心系統(tǒng),控制系統(tǒng)保證了發(fā)動機(jī)安全、可靠地工作,為飛機(jī)飛行提供推力。若控制系統(tǒng)發(fā)生故障,則很難達(dá)到期望的控制目標(biāo),甚至造成飛行事故。因此,為了減少維修費(fèi)用,確保飛行的安全性,開展針對渦扇發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)控制研究具有重要意義。本文以某型渦扇發(fā)動機(jī)為研究對象,采用擬合法建立小偏差模型,并通過偽逆法建立仿射參數(shù)依賴型的線性參數(shù)變化（Linear-Parameter-Varying,LPV）模型。當(dāng)渦扇發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),需要快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行診斷,并利用診斷出的故障信息進(jìn)行容錯(cuò)控制,確保控制系統(tǒng)仍能正常工作,并滿足一定的性能指標(biāo)。為此,本文提出了一種基于線性分式變換（Linear Fractional Transformation,LFT）參數(shù)依賴的LPV故障估計(jì)器設(shè)計(jì)方法。首先,針對同時(shí)存在擾動、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳感器故障的渦扇發(fā)動機(jī)LPV模型,將LPV故障估計(jì)問題轉(zhuǎn)化為基于LFT參數(shù)依賴的魯棒H_?控制問題。然后,基于S-過程,給出了低保守性的故障估計(jì)器存在的充分條件。此外,提出了具有自適應(yīng)調(diào)度特性的LPV故障估計(jì)器的設(shè)計(jì)算法,設(shè)計(jì)出的估計(jì)... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 故障診斷與容錯(cuò)控制的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 故障診斷的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 故障估計(jì)的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 容錯(cuò)控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 LPV系統(tǒng)故障估計(jì)與容錯(cuò)控制的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 LPV系統(tǒng)故障估計(jì)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 LPV系統(tǒng)容錯(cuò)控制的研究現(xiàn)狀
    1.4 航空發(fā)動機(jī)性能參數(shù)預(yù)測的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要工作
2 渦扇發(fā)動機(jī)LPV模型的建立
    2.1 引言
    2.2 渦扇發(fā)動機(jī)狀態(tài)空間模型
        2.2.1 渦扇發(fā)動機(jī)小偏差模型
        2.2.2 仿真與分析
    2.3 渦扇發(fā)動機(jī)狀態(tài)變量LPV模型
        2.3.1 渦扇發(fā)動機(jī)仿射參數(shù)依賴型LPV模型
        2.3.2 仿真與分析
    2.4 本章小結(jié)
3 LFT參數(shù)依賴的渦扇發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的故障估計(jì)
    3.1 引言
    3.2 問題描述
    3.3 故障估計(jì)問題的可解條件
    3.4 故障估計(jì)器的構(gòu)造
    3.5 仿真與分析
    3.6 本章小結(jié)
4 基于虛擬執(zhí)行器的渦扇發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)主動容錯(cuò)控制
    4.1 引言
    4.2 渦扇發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速跟蹤控制
    4.3 基于虛擬執(zhí)行器的主動容錯(cuò)控制
        4.3.1 問題描述
        4.3.2 虛擬執(zhí)行器結(jié)構(gòu)
        4.3.3 重構(gòu)閉環(huán)系統(tǒng)的分析
        4.3.4 虛擬執(zhí)行器設(shè)計(jì)
    4.4 仿真與分析
    4.5 本章小結(jié)
5 渦扇發(fā)動機(jī)氣路性能參數(shù)的預(yù)測
    5.1 引言
    5.2 渦扇發(fā)動機(jī)氣路性能參數(shù)預(yù)測模型的建立
        5.2.1 相關(guān)性分析
        5.2.2 相空間重構(gòu)
        5.2.3 性能參數(shù)預(yù)測算法
        5.2.4 預(yù)測模型建立步驟
    5.3 仿真與分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于自適應(yīng)滑模觀測器的航空發(fā)動機(jī)故障診斷[J]. 徐清詩,郭迎清.  航空計(jì)算技術(shù). 2016(04)
[2]基于軌跡跟蹤的線性時(shí)滯系統(tǒng)容錯(cuò)控制[J]. 趙石磊,郭紅,劉宇鵬.  信息與控制. 2015(04)
[3]線性擬合法建立航空發(fā)動機(jī)狀態(tài)變量模型[J]. 陸軍,郭迎清,陳小磊.  航空動力學(xué)報(bào). 2011(05)
[4]動態(tài)系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)[J]. 周東華,胡艷艷.  自動化學(xué)報(bào). 2009(06)
[5]容錯(cuò)控制理論及其應(yīng)用[J]. 周東華,DingX.  自動化學(xué)報(bào). 2000(06)
[6]必須加速發(fā)展實(shí)用性的容錯(cuò)系統(tǒng)[J]. 張翰英.  控制工程. 1986(04)
[7]動態(tài)系統(tǒng)的故障檢測與診斷方法(綜述)[J]. 葉銀忠,潘日芳,蔣慰孫.  信息與控制. 1985(06)

博士論文
[1]LPV系統(tǒng)魯棒變增益控制研究及其應(yīng)用[D]. 李文強(qiáng).國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]航空發(fā)動機(jī)故障診斷的融合技術(shù)研究[D]. 魯峰.南京航空航天大學(xué) 2009
[3]LPV系統(tǒng)的魯棒故障估計(jì)與主動容錯(cuò)控制[D]. 崔平.上海交通大學(xué) 2008
[4]基于智能技術(shù)的民航發(fā)動機(jī)故障診斷和壽命預(yù)測研究[D]. 郝英.南京航空航天大學(xué) 2006

碩士論文
[1]航空發(fā)動機(jī)過渡狀態(tài)線性變參數(shù)控制研究[D]. 張弛.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]航空發(fā)動機(jī)氣路性能參數(shù)趨勢預(yù)測研究[D]. 徐亮.中國民用航空飛行學(xué)院 2016
[3]基于離散過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的航空發(fā)動機(jī)性能參數(shù)融合預(yù)測技術(shù)研究[D]. 張頡健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]微型渦噴發(fā)動機(jī)建模與故障診斷[D]. 崔鑫.南京航空航天大學(xué) 2015
[5]LPV系統(tǒng)的主動容錯(cuò)控制[D]. 陳華民.上海交通大學(xué) 2015
[6]線性參數(shù)變化系統(tǒng)的故障估計(jì)方法研究[D]. 王漢斌.上海交通大學(xué) 2015
[7]基于信息融合的航空發(fā)動機(jī)狀態(tài)預(yù)測技術(shù)研究[D]. 姚威.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[8]基于混沌時(shí)間序列理論的民航發(fā)動機(jī)性能參數(shù)預(yù)測模型研究[D]. 張科星.中國民航大學(xué) 2009



本文編號：3514613