● 摘要
航空发动机控制系统设计包括:航空发动机数学建模、航空发动机数字电子控制器设计、航空发动机控制逻辑设计、控制器算法工程实现等等,本文涉及了其中的航空发动机数学建模及模糊PID控制器算法研究,并进行了相关的Simulink仿真验证。航空发动机是一个复杂的非线性系统,建模非常困难,求取航空发动机线性模型是工程应用过程中的一个难题。模糊控制理论是智能控制理论中发展相对完善一种控制理论,模糊PID是以模糊数学为基础,与经典PID控制理论相结合而发展起来的一种新的智能控制。本文首先对FADEC系统国内外研究现状和发展趋势进行综述,其次利用“抽功法”原理,编写了通用的提取发动机模型的程序,在此基础上提取了某型航空发动机稳态点的线性模型,其次研究了模糊PID控制算法,针对所得模型建立了详细的模糊PID参数整定规则,探索了模糊PID控制理论在航空发动机控制系统上的应用的可行性。最后在MATLAB环境下搭建了发动机FADEC系统仿真平台,对所提取的模型分别进行经典PID控制器设计和模糊PID控制器设计,通过仿真对比看出,模糊PID控制器较经典PID控制器有较好的动态特性,证明了模糊PID控制理论在航空发动机控制系统中应用的可行性。
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