涡扇发动机油门节流控制器设计仿真研究

摘要

涡扇发动机动态特性在节流状态下随着转速和飞行条件的变化呈现强非线性,定参数PID控制器难以保证全包线节流状态的控制性能.针对该问题,提出相似模糊PI控制器实现包线节流状态的稳定跟踪控制.针对发动机设计点转速特性,建立PI控制器参数调整规则,利用模糊规则增强PI控制器的适应性,并引入遗传算法优化模糊系统的论域边界.为克服包线特性变化,利用发动机在相似坐标系中特性相近的特点,采用相似变换自适应调整包线内工作点的模糊论域边界,减少包线内论域参数整定的工作量.针对包线内不满足相似原理的工作点,修正相似变换后的控制器参数.应用所设计的控制器于某型涡扇发动机并开展数字仿真.仿真结果表明该控制器可保证发动机节流状态下转速跟踪性能,系统输出响应速度快,无超调,具有一定的工程实用性.