基于主动切换逻辑的涡扇发动机N-dot控制方法

作者：李宇琛; 李秋红^*; 张新晟; 庞淑伟; 张永亮

来源：北京航空航天大学学报, 2023, 49(11): 3156-3166.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0022

• 涡扇发动机
• N-dot控制
• 加速控制
• 主动切换
• 无模型自适应控制

为提升涡扇发动机的加速性能，对传统的转子加速度N-dot控制结构进行了改进，提出了一种基于跟踪误差的主动切换控制策略，在跟踪误差较大时，执行N-dot控制回路，否则执行稳态控制回路。同时提出了基于等高度线的N-dot控制计划制定方法，采用差分进化算法对加速过程进行优化，最大限度地减小与最大转速之间的误差。以优化出的不同高度下最大高压转子加速度作为N-dot控制计划，并采用紧格式动态线性化无模型自适应控制(CFDL-MFAC)算法设计N-dot控制器。与常规Min-Max选择结构下的PID控制N-dot相比，主动切换MFAC的N-dot控制在某中等推力军用涡扇发动机设计点上加速时间减小了0.7 s，在非设计点上加速减少了约1.2 s。

• 单位
  南京航空航天大学; 北京动力机械研究所