变循环发动机自适应无迹卡尔曼滤波器设计

作     者：肖红亮 彭凯 王占胜 符江锋 陈昊 闫波 XIAO Hong-liang;PENG Kai;WANG Zhan-sheng;FU Jiang-feng;CHEN Hao;YAN Bo

作者机构：长安大学能源与电气工程学院陕西西安710061 西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 中国航空工业新航平原航空设备有限公司河南新乡453000 中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司北京100000 

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

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      面：307-314页

核心收录：

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

基　　金：国家科技重大专项(J2019-Ⅰ-0021-0020) 陕西省重点研发计划(2021GXLH-01-16) 陕西省自然科学基础研究计划(2022JQ-468) 

主　　题：变循环发动机 参数估计 卡尔曼滤波器 自适应无迹卡尔曼滤波器 概率密度函数 

摘      要：针对变循环发动机健康参数估计问题,设计了一种自适应无迹卡尔曼滤波器。该算法通过最大化后验密度函数来建立过程噪声协方差和测量噪声协方差的自适应更新方程,以改善传统无迹卡尔曼滤波器设计中先验参数需要根据经验来设置,进而导致滤波器性能受人为因素影响较大的问题。以带核心机驱动风扇级的变循环发动机为对象,进行了不可测参数估计仿真试验,对所设计的自适应无迹卡尔曼滤波器算法进行了仿真对比验证。结果表明:在单参数退化条件下,健康参数平均估计误差不大于2%;多参数退化条件下,健康参数平均估计误差不大于1.8%;该算法性能优于增广卡尔曼滤波器、传统无迹卡尔曼滤波器,相较于传统无迹卡尔曼滤波器性能提升9.5%。