| 傅雪婷,周文祥,李秋红,庞淑伟,顾昊阳.STOVL发动机多变量鲁棒自适应控制方法[J].航空发动机,2026,52(2):105-115 |
| STOVL发动机多变量鲁棒自适应控制方法 |
| Multivariable Robust Adaptive Control Method for STOVL Engines |
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| DOI：10.12482/ISSN.1672-3147.20240911001 |
| 中文关键词: 短距起飞垂直降落 变循环发动机 鲁棒自适应控制 动态补偿 多变量控制 |
| 英文关键词:short take off/vertical landing variable cycle engine robust adaptive control dynamic compensation multivariable control |
| 基金项目:中国航发产学研合作项目（HFZL2021CXY007）、南京航空航天大学研究生科研与实践创新计划项目
（XCXJH20230202）资助 |
| 作者 | 单位 | | 傅雪婷 | 南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016；江苏省航空动力系统重点实验室,南京 210016 | | 周文祥 | 南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016；江苏省航空动力系统重点实验室,南京 210016 | | 李秋红 | 南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016；江苏省航空动力系统重点实验室,南京 210016 | | 庞淑伟 | 南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016；江苏省航空动力系统重点实验室,南京 210016 | | 顾昊阳 | 南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016；江苏省航空动力系统重点实验室,南京 210016 |
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| 中文摘要: |
| 为了提高多变量鲁棒控制器在发动机非设计点的动态性能，开展了基于增广线性二次型调节器（ALQR）的多变量模型
参考自适应动态补偿控制方法研究。采用一种新颖的基于牛顿拉夫逊的元启发算法优化标称模型下的ALQR控制器参数，获得
具有期望响应形式的多变量闭环参考模型和最优标称控制器。研究了基于参考模型状态跟踪误差e修正的自适应律，分析了系
统稳定条件，设计了基于误差e主动切换的自适应动态补偿控制结构。基于短距起飞垂直降落（STOVL）发动机部件级模型开展了
数字仿真验证。结果表明：基于鲁棒自适应动态补偿的ALQR控制方法能够明显抑制未建模动态对系统性能的影响，缩小多回路
响应时间之间的差异超过20.93%，减小超调和动态响应过程中的波动，提高系统的动态性能。 |
| 英文摘要: |
| To improve the dynamic performance of a multivariable robust controller at engine off-design points,a multivariable model-
reference adaptive dynamic compensation control method based on the augmented linear quadratic regulator(ALQR)was investigated.A
novel Newton-Raphson-based metaheuristic algorithm was employed to optimize the ALQR controller parameters under the nominal
model,thereby obtaining a multivariable closed-loop reference model with desired response characteristics and an optimal nominal control?
ler.The system stabilization conditions were analyzed,and an adaptive compensation control structure utilizing active switching based on the
errors e was designed. Digital simulations were conducted on short take off/vertical landing(STOVL)engine component-level models.The
results demonstrate that the ALQR control method based on robust adaptive dynamic compensation can effectively mitigate the impact of
unmodeled dynamics on system performance,reduce the discrepancies among multi-loop response times by more than 20.93%,and reduce
overshoot and fluctuations during the dynamic response process,thereby enhancing dynamic performance. |
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