自抗扰控制算法提升航空发动机加力过渡态控制性能

本文主要探讨了航空发动机加力过渡态控制领域的创新方法。作者张海波和孙健国，来自南京航空航天大学能源与动力学院，针对现有的发动机控制系统，提出了一个名为“增广LQR-ADRC”（Augmented Linear Quadratic Regulator - Active Disturbance Rejection Control）的综合策略。这种算法在原有的LQR控制基础上进行了扩展，不仅保留了LQR强大的静态误差消除能力，还融合了ADRC的有效干扰补偿特性。 LQR（Linear Quadratic Regulator）是一种经典的线性控制理论，用于设计控制器以最小化系统受到的平方误差。然而，在航空发动机加力过程中，由于环境变化和非线性因素的影响，传统的LQR可能无法提供足够的鲁棒性和动态性能。因此，通过引入ADRC，算法能够实时识别并补偿各种不确定性，包括发动机内部动态变化以及外部环境干扰，从而确保在快速进入和退出加力状态时的稳定控制。 ADRC的核心在于其主动拒绝干扰的能力，它通过实时估计和补偿系统中的未知扰动，提高了系统的动态响应和稳定性。在发动机加力过渡阶段，这种补偿能力对于保持燃油供给与喷口开度的协调至关重要，同时减小了核心机的工作负担，保证了整个过程中的高效运行。 通过模拟实验，研究者展示了ALQR+ADRC算法在实际应用中的优越性，证明了它在发动机加力过渡态控制中的理想效果。文章指出，这种方法对提升航空发动机性能、提高飞行安全性以及优化燃料效率具有重要意义。此外，该研究还得到了国家自然科学基金项目的资金支持，显示出其理论价值和实践应用前景。 本文的工作主要关注航空发动机加力状态下的一种新型智能控制策略，旨在解决传统控制方法面临的挑战，为实际飞行中的发动机控制提供了一种更为有效和稳定的解决方案。这项研究成果对于推动航空发动机技术的发展和优化具有重要的理论贡献和实用价值。