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基于几何设计法的航空发动机有限频域稳态抗扰控制器设计

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航空学报 2023年第9期44卷 315-328页

作者：陈佳杰王继强张海波胡忠志陈新民南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所宁波315201 清华大学航空发动机研究院北京100084

传统发动机稳态抗扰控制器在设计时,控制性能指标未能充分考虑被控对象及干扰信号的典型特征,如可作为反馈用的传感器和执行机构数量有限、干扰能量只集中在有限频域等因素,往往抗扰控制器设计的较为保守,并不总能获得满意的抗扰性能。... 详细信息

传统发动机稳态抗扰控制器在设计时,控制性能指标未能充分考虑被控对象及干扰信号的典型特征,如可作为反馈用的传感器和执行机构数量有限、干扰能量只集中在有限频域等因素,往往抗扰控制器设计的较为保守,并不总能获得满意的抗扰性能。本文提出一种可以在有限频域内采用几何图解法进行性能改进的稳态抗扰控制器设计方法“几何设计法”,该方法可以直观地在复平面上定义闭环系统各输出量在有限频域内的控制性能指标以及控制量在受限情况下的系统抗扰性能极限,从而使用图解法的形式来解决有限频域抗扰控制器的求取问题。仿真结果表明,发动机在巡航稳态工况下,面对能量主要集中在2~16 rad/s有限频域的大气湍流马赫数干扰时,基于几何设计法设计的抗扰控制器相比传统混合灵敏度H∞控制器,风扇折合转速抗扰百分比提升30%以上的同时,推力抗扰百分比提升了15%以上。

关键词：巡航工况抗扰控制有限频域几何设计法 H∞控制

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含有非解析子模块的非线性系统控制

南京航空航天大学学报 2014年第4期46卷 580-586页

作者：王继强闵南燕叶志锋胡忠志南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室南京210016 北京同立钧成知识产权代理有限公司北京100082

针对模型中含有非解析子模块的非线性系统,提出了一种预测控制的设计方法。首先建立了与传统广义预测控制(Generalized predictive control,GPC)的联系,探讨了针对含有非解析子模块的非线性系统控制对性能指标的选取原则,并由此推导出... 详细信息

针对模型中含有非解析子模块的非线性系统,提出了一种预测控制的设计方法。首先建立了与传统广义预测控制(Generalized predictive control,GPC)的联系,探讨了针对含有非解析子模块的非线性系统控制对性能指标的选取原则,并由此推导出了最优预测控制器,并进一步讨论了控制器的实施问题。由于所提出的设计方法不需要对非线性系统求逆,因此具有较低的计算复杂度。对两节机械手臂的仿真研究验证了所提出的设计方法的有效性。

关键词：非线性控制非数学解析模型实时控制

一种面向硬件在环的控制系统协同设计综合平台FWORKS

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航空发动机 2023年第6期49卷 79-84页

作者：房娟王继强胡忠志南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为实现航空发动机控制系统在数字仿真阶段的多用户、多学科协同功能,提高设计研发效率,搭建了全数字综合仿真平台——FWORKS。针对常规数字仿真软件难以实现多用户间并行开发的缺点,采用分布式设计架构,通过以太网络将多个服务端软件和... 详细信息

为实现航空发动机控制系统在数字仿真阶段的多用户、多学科协同功能,提高设计研发效率,搭建了全数字综合仿真平台——FWORKS。针对常规数字仿真软件难以实现多用户间并行开发的缺点,采用分布式设计架构,通过以太网络将多个服务端软件和人机交互软件相互联系,实现并行开发人数不少于30人的功能。该平台集成了EmbeddedCoder、SVN等工具,具备多学科协同仿真、模型和算法的存储调用等功能。通过集成硬件在环平台所需第三方软件及编译环境等,FWORKS实现了与硬件在环平台的无缝对接。结果表明:FWORKS仿真结果与传统全数字仿真的误差小于0.4%,与硬件在环平台的误差小于1%,表明该平台仿真具有较高的准确性以及功能的有效性,为控制系统设计人员提供了开放的综合仿真平台。

关键词：控制系统数字仿真平台硬件在环多用户协同多学科协同航空发动机

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土菜“登堂”三道关

美食 2010年第9期 28-29页

作者：胡忠志

受现代餐饮界返璞归真、回归自然食风的影响,"土菜"逐渐进入了大酒店,占据了一定的市场份额,但是并不是所有的"土菜"都可以做到红红火火,也有很多不被市场认可,最后以失败而告终。所以推行"土菜"要慎重,"土菜"进酒店须过三道关。

关键词：牛肉清汤牛骨汤牛板筋麻辣鲜豆瓣酱牛肉粉三道关

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ARINC664网络终端系统测试技术研究

计算机测量与控制 2013年第9期21卷 2419-2421,2424页

作者：张树彦张哲殷锴胡忠志中航商用航空发动机有限责任公司上海201108 南京航空航天大学南京210016

ARINC664网络是一种先进的航空电子全双工以太网,是未来商用飞机上的核心机载通信网络,具有高速、确定性和双余度等特点,并已经成功应用在空客A380机型;在网络的实际应用中,ARINC664终端系统的性能指标和可靠性直接决定了整个网络的通... 详细信息

ARINC664网络是一种先进的航空电子全双工以太网,是未来商用飞机上的核心机载通信网络,具有高速、确定性和双余度等特点,并已经成功应用在空客A380机型;在网络的实际应用中,ARINC664终端系统的性能指标和可靠性直接决定了整个网络的通信质量,因此需要对终端系统进行全面的性能测试;为此,提出了一种ARINC664终端系统的测试方案,对重要参数按照测试规范进行验证,结果表明该方案可以对ARINC664总线的协议一致性、互操作性进行合理的测试。

关键词： ARINC664 网络确定性终端系统航空以太网

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非线性系统有限时间受限控制

系统科学与数学 2017年第4期37卷 978-985页

作者：王继强胡忠志 YUE Hong DIMIROVSKI Georgi 江苏省航空动力系统重点实验室南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 Industrial Control Centre University of StrathclydeGlasgow G1 1XWUK Dogus University of Istanbul Istanbul 34722Turkey

任何实际的系统均受到不同形式的限制,例如状态受限、输入饱和等.还有一种限制是传感器或执行机构数量的不足.文章主要研究了传感器和执行机构数量不足情况下的非线性系统有限时间控制问题.针对这类间题获得了有限时间镇定控制的设计方... 详细信息

任何实际的系统均受到不同形式的限制,例如状态受限、输入饱和等.还有一种限制是传感器或执行机构数量的不足.文章主要研究了传感器和执行机构数量不足情况下的非线性系统有限时间控制问题.针对这类间题获得了有限时间镇定控制的设计方法,并讨论了相应的控制器的实施问题.通过对某Lorenz混沌系统的仿真应用模拟,验证了所提出设计方法的可行有效.

关键词：混沌控制有限时间镇定受限控制

一种应用非线性技术减少航空发动机切换频率的方法

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南京航空航天大学学报 2013年第6期45卷 802-806页

作者：商国军王继强胡欢赵明宇胡忠志南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

提出了一种基于单转子航空发动机模型的切换控制实现方法,该方法可减少模型之间的切换次数。该方法首先应用Lyapunov方法,在保证非线性系统稳定的前提下,选择合适的控制参数,完成基于非线性模型的加速控制。然后在两同样的工作点之间,... 详细信息

提出了一种基于单转子航空发动机模型的切换控制实现方法,该方法可减少模型之间的切换次数。该方法首先应用Lyapunov方法,在保证非线性系统稳定的前提下,选择合适的控制参数,完成基于非线性模型的加速控制。然后在两同样的工作点之间,实现基于加速计划的切换控制。仿真结果表明:基于非线性模型的加速控制方法所得到的性能优于基于加速计划的切换控制方法。同时,前者仅用一个非线性模型,避免了基于加速计划控制方法中的模型切换问题,从而验证了基于非线性模型的加速控制设计方法可减少模型之间切换次数的正确性。

关键词：航空航天推进系统航空发动机线性模型非线性模型 Lyapunov方法切换控制

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松嫩平原工程地质条件评述

水文地质技术方法 1990年第21期 29-33,2页

作者：刘恩常胡忠志

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基于线性自抗扰的齿轮传动涡扇发动机控制

航空发动机 2021年第5期47卷 78-85页

作者：刘云霄胡忠志王继强南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为了研究干扰对航空发动机系统的影响及提高控制系统抗干扰能力,采用基于模型的设计方法(MBD),建立一种大涵道比齿轮传动涡扇发动机(GTF)部件级模型,并且针对发动机干扰来源,根据发生机理建立大气湍流干扰和功率提取干扰模型。基于线性... 详细信息

为了研究干扰对航空发动机系统的影响及提高控制系统抗干扰能力,采用基于模型的设计方法(MBD),建立一种大涵道比齿轮传动涡扇发动机(GTF)部件级模型,并且针对发动机干扰来源,根据发生机理建立大气湍流干扰和功率提取干扰模型。基于线性自抗扰控制(LADRC)方法设计了发动机转子转速控制器。在全数字仿真平台和硬件在环仿真平台上对发动机模型、干扰模型以及控制算法进行了集成与验证。结果表明:发动机在面对这些类干扰时,LADRC控制器在转速等重要性能指标上的抗扰能力比PID控制器提高20%以上。LADRC控制具有更好的鲁棒性和抗干扰能力,保证了发动机的平稳运行,为LADRC在实际航空工程中的应用打下了良好的基础。

关键词：线性自抗扰控制齿轮传动涡扇发动机大气湍流功率提取硬件在环仿真平台