基于线性自抗扰的齿轮传动涡扇发动机控制

摘要

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.