涡扇发动机先进控制

第1章 引言

1.1 工作原理

1.1.1 焦耳一布雷顿循环

1.2 外涵涡扇发动机

1.2.1 真实发动机的性能与效率

1.3 工作限制和部件特性图

1.3.1 压气机和风扇特性图

1.3.2 涡轮特性图

1.3.3 R一线与失速裕度

1.3.4 燃烧不稳定性与熄火

1.3.5 结构与热力限制

1.3.6 发动机整体工作限制

1.4 总 参数和换算参数

1.5 小结

第2章 发动机模型和仿真工具

第3章 发动机经典控制方法

第4章 发动机鲁棒状态反馈控制

第5章 增益调度和自适应

第6章 涡扇发动机滑模控制

第7章 采用线性调节器的发动机限制管理

第8章 采用滑模的发动机限制管理

第9章 采用模型预测控制的发动机限制管理

后记

附录A 风扇转速的时间最优控制

附录B 典型线性模型矩阵列表：90k级发动机

附录C 典型线性模型矩阵列表：40k级发动机

附录D 线性化模型预测控制仿真的Matlab代码

术语表

参考文献

索引

标准的发动机控制系统已经使用了几十年，目前没有什么重大的概念变化。与此同时，众多新的控制理论（很多在工业应用中获得了验证）相继被提出并得到了发展。许多控制系统研究专注于参数变化性、非线性和系统变量约束的主题。这些研究主题是最具挑战的控制问题的主要特征，并且在燃气轮机研究中一定会遇到。存在于大量现有先进控制技术和常用专有控制间的巨大鸿沟可以解释为后者足以满足目前的技术需求。然而，最近在飞机控制方面的研究则要求在给定一组关键变量的允许极限下，最大程度地发挥发动机性能。特别是在一些紧急机动飞行中，快速的推力响应是非常重要的。正如《涡扇发动机先进控制》中所述，经典反馈控制作为一种理论框架已不再适合先进的推进控制理念。