航空发动机导叶控制机构作动筒主动容错控制

作     者：杨晓伟 葛曜文 邓文翔 姚建勇 周宁 YANG Xiaowei;GE Yaowen;DENG Wenxiang;YAO Jianyong;ZHOU Ning

作者机构：南京理工大学机械工程学院南京210094 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第9期

页      面：184-193页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51905271 52075262)。 

主　　题：航空发动机导叶控制机构 液压作动筒 主动容错控制 自适应控制 积分鲁棒控制 渐近收敛 

摘      要：航空发动机导叶控制机构液压作动筒在高速、高温、变载荷等条件下发生故障时,会导致液压作动筒工作状态受限,引起系统实际的物理参数发生突变,进一步加剧了系统的参数不确定性以及未建模干扰,从而恶化整个系统的位置跟踪精度,严重时使航空发动机失稳。为提高航空发动机导叶控制机构液压作动筒在故障发生时的控制性能与容错能力,提出了一种积分鲁棒自适应主动容错控制策略。为减小参数不确定性,提出了一种基于参数估计误差与跟踪误差的复合参数自适应律,不仅可以实现参数的快速收敛,还提高了系统的主动容错能力。为消除参数不确定性与抵抗外干扰,利用积分鲁棒反馈思想发展了一种积分鲁棒自适应主动容错控制,进一步增强了液压作动筒的容错能力与位置跟踪能力。基于Lyapunov理论,证明了该主动容错控制策略在外干扰下能实现系统位置跟踪误差的渐近收敛。仿真结果表明,提出的主动容错控制策略和现有的容错方法相比具有良好的参数自适应能力和抗干扰能力,估计的参数在7s内可快速收敛。