李睿超
- 作品数：15 被引量：36H指数：5
- 供职机构：西北工业大学动力与能源学院更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学自动化与计算机技术交通运输工程更多>>
- 基于冗余执行器的航空发动机推力快速响应控制方法研究
- 2024年
- 面向飞/推一体化控制需求,开展涡扇发动机推力快速响应控制研究,提出了适用于推力最小相位系统的冗余控制方案。研究内容包括:(1)借鉴阀位控制思想,提出在传统燃油流量(Wf)回路基础上增设尾喷口喉道面积(A8)回路,通过挖掘冗余执行器变化速率潜力,提高推力响应速度,降低了对于燃油泵快速作动的需求,同时该方法可以使喷口在推力响应过程逐渐回中,系统具备持续的推力快速调节能力;(2)分析了A8调节推力的物理机理,指出容腔压力动力学主导的部件间流量匹配过程使得A8对推力具有直馈作用,是提高推力响应速度的有效途径。基于发动机部件级模型的评估结果表明,本文提出的方法在执行机构存在速率限制的情况下,实现了推力10 rad/s闭环带宽和A8回中的设计目标,方法可行、有效。在推力响应过程中,A8直馈作用对推力变化的贡献度最高时超过50%。随着对于推力控制模式和推力响应速度的日趋关注,应对容腔内的压力动态过程给予充分的重视。
- 李睿超虞超姚竞豪郭迎清王兵王向阳
- 关键词：推力控制最小相位系统
- 考虑时延与丢包的航空发动机分布式系统控制器设计
- 对于航空发动机分布式控制系统中存在的时延与数据丢包问题,为了求解出系统能够容忍的最大时延或连续数据丢包数同时设计出相应的能够保证系统响应动态性能的状态反馈增益,本文将LMI(Linear Matrix Inequalit...
- 陈义峰郭迎清李睿超赵占越
- 关键词：稳定性定理数据丢包控制器设计区域极点配置反馈增益分布式系统
- 某涡扇发动机分布式控制系统设计与总线性能被引量：6
- 2015年
- 针对国内某型涡扇发动机,以该机目前采用的集中式FADEC为基础,依据地域分散原则,设计了一种发动机部分分布式控制系统结构,并对发动机控制系统中的传输信号进行了合理划分;对发动机采用分布式控制进行了总线通信需求分析;选择时间触发CAN总线作为发动机分布式控制系统通信总线,并进行了通信方案设计;利用TrueTime构建了分布式控制仿真系统,研究了网络时延、掉包对发动机性能的影响.研究表明:在250kbit/s和1Mbit/s带宽下,总线利用率分别为50%和12.34%,满足通信要求;250kbit/s带宽下所设计时间触发系统的网络诱导时延为12ms,高压转子转速上升时间延迟0.02s,而网络随机掉包使发动机响应明显变慢,设计时需要加以考虑.
- 田飞龙郭迎清李睿超姜彩虹
- 关键词：涡扇发动机分布式控制系统数据集中器总线通信
- 装载与运输路径的联合最优规划
- 2015年
- 运输问题中可以分为两个过程:分配装载和规划路径运输,后者是图论问题,前者因为涉及到分配不同的货物装载到不同的运输工具上,是非线性整数规划问题,所以整个问题也是NP复杂问题,随着问题复杂度的增加,变量增多,求解将会非常耗时和困难.提出了基于多旅行商的M-TSP图论装载运输优化模型,和对此模型进行简化后的基于确定路线的整数线性规划装载模型,从而极大的方便此类问题的快速求解,为实际生产运输商业行为提供了一种方便、科学、可靠的决策模型和方案.
- 舒毅潇李睿超陈超吕全义
- 关键词：多旅行商问题整数线性规划
- 变循环发动机完全分布式控制被引量：4
- 2016年
- 采用分布式控制架构可以降低变循环发动机控制系统的重量并有利于系统的开发和扩展。提出了一种完全分布式控制架构,控制算法的计算完全分布到智能执行机构中,计算所需的参数值由智能传感器通过串行数据总线发送到智能执行机构。变循环发动机完全分布式控制系统研发的主要工作是设计分散控制算法和总线通信方案。将控制回路的耦合当作总扰动的一部分,使用线性自抗扰控制器(ADRC)观测并在控制信号中消除总扰动,实现了分散控制。在CAN总线硬件的基础上,使用CANaerospace高层协议设计了时间触发的总线通信方案。从而实现了变循环发动机完全分布式控制。在MATLAB/Simulink环境下使用TrueTime工具箱搭建了仿真系统。使用TrueTime Kernel模块仿真智能执行机构与智能传感器的计算单元,使用TrueTime Network模块仿真CAN总线,并且将线性ADRC和CANaerospace协议写入到计算单元中。仿真结果表明:所建立的变循环发动机完全分布式控制系统能够适应发动机进气状况和健康状况的大范围变化,具有较好的鲁棒性。
- 谢振伟郭迎清姜彩虹田飞龙李睿超
- 关键词：变循环发动机分散控制
- 涡扇发动机性能退化缓解控制与推力设定被引量：6
- 2015年
- 为了补偿性能退化发动机的推力损失,减轻飞行员工作负担,提高推进系统的自动化程度,开展了涡扇发动机性能退化缓解控制(EPDMC)研究。针对某型涡扇发动机部件级模型设计了具备稳态控制、加/减速过渡态控制和极限保护等功能的基准控制器;在此基础上设计了外环推力控制回路,给出1种在多参数约束下的推力设定方法,并设计了合理的切换逻辑确保内外环控制器能协调工作。MATLAB/Simulink下的仿真结果表明:该智能改进控制系统架构可以在保证发动机安全工作的前提下,通过合理地设定期望推力,最大程度地补偿推力损失,维持油门杆角度和推力的对应关系近似不变。
- 李睿超郭迎清
- 关键词：涡扇发动机
- 基于二自由度PI的微型涡喷发动机转速闭环控制
- 2024年
- 针对传统PI控制无法使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳的问题,开展了微型涡喷发动机二自由度(Two-Degree-of-Freedom, 2-DOF)PI控制研究。首先基于Speedgoat实时目标机搭建了快速原型试验系统。根据发动机开环试验数据辨识得到不同稳态点下的传递函数模型,在此基础上设计了2-DOF PI控制器,并进行仿真验证。最后将控制算法部署至Speedgoat中开展实物试验。结果表明,设计的2-DOF PI控制器能够使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳,并在发动机较大的工作范围内有良好的控制性能。
- 徐建强李睿超赵万里虞超郭迎清
- 关键词：微型涡喷发动机快速原型化
- 机载实时模型稳态基准值的修正方法研究被引量：1
- 2016年
- 发动机机载实时模型稳态基准值反映了当前发动机的工况,决定着实时模型的稳态精度。提出一种利用传感器测量数据修正机载实时模型稳态基准值的方法,具体采用多项式线性拟合技术、利用传感器近期测量数据修正机载实时模型的基准值,以适应发动机稳态特性的改变、提高模型稳态精度。针对某民用大涵道比涡扇发动机构建的在线故障诊断仿真系统研究表明,在发动机发生性能退化的情况下,修正后的机载实时模型的稳态误差降低近1.8%。
- 孙浩郭迎清李睿超
- 关键词：航空发动机机载系统模型修正
- 应用于混合排气涡扇发动机建模的容积法改进被引量：1
- 2015年
- 使用容积法建立混合排气涡扇发动机模型需要选取容积与转子来计算发动机的状态量,为压气机及涡轮部件的特性图插值与计算提供输入数据。旧的容积选取模式需要通过近似计算步骤间接得到混合室入口内涵气流的状态量,降低了模型的精确度。提出了一种新的低压涡轮后容积的选取方式,可以直接计算混合室入口内涵气流的状态量,提高了模型的精确度。以基准模型为参照的仿真验证显示,将旧的容积选取方式更换为新的容积选取方式使得模型的仿真误差从10-2等级下降到10-6等级。
- 谢振伟郭迎清李睿超
- 关键词：容积法数值仿真
- 航空发动机分布式控制系统时延/丢包鲁棒性分析被引量：7
- 2017年
- 为了定量描述航空发动机分布式控制系统对于时延/丢包的鲁棒性,开展了分布式控制系统鲁棒性分析研究.针对能够同时刻画时延和丢包控制系统模型,以线性矩阵不等式的形式给出了稳定性判据;使用区域极点配置技术设计控制增益矩阵,并对极点位于不同区域的闭环系统进行了时延/丢包稳定裕度的求解和验证;从时延/丢包鲁棒性及动态性能的角度对闭环极点的配置区域选取进行了探讨.仿真结果证实了该稳定性判据的有效性,进一步分析结果表明:当闭环极点被配置在-4附近时,系统具有最强的时延/丢包鲁棒性.综合考虑控制系统对于时延/丢包鲁棒性和动态性能的要求,可以将闭环极点配置在圆心在-8和-4之间、半径为1的圆盘区域内.
- 李睿超郭迎清姜彩虹陈义峰
- 关键词：航空发动机分布式控制系统鲁棒性分析区域极点配置
