● 摘要
飞/推综合控制是未来飞行器控制发展的重大趋势，航空发动机直接推力控制是实现这一目的的重要手段。本文以得到实际发动机不可测参数：实时推力为目标，建立了航空发动机自适应推力模型以及模型参考自适应控制器，并通过数字及半物理仿真实验验证直接推力控制的适用性。
为了得到发动机实时推力，本文首先结合发动机模型研究了Kalman滤波算法，利用算法估计出了发动机部件蜕化量，讨论滤波输入、过程噪声及测量噪声矩阵的选取对滤波结果的影响，得到能够实时表征发动机工况的Kalman滤波器。其次，本文研究不同机载实时模型对推力估算结果的影响，建立了基于VLPV(Velocity-based Linear Parameter Varying)模型的发动机自适应推力模型。然后针对直接推力控制，本文针对某型双轴涡扇发动机，利用上述方法建立该型发动机的推力自适应模型。设计了由离线、在线两部分控制器构成的模型参考自适应控制器。通过数字仿真，表明该控制器能够满足给定的控制性能要求。之后，本文给出建立航空发动机半物理仿真试验台的基本原理，调试试验台参数完成试验台性能校验。最后，通过半物理仿真验证与数字仿真验证对比，表明所航空发动机直接推力自适应模型参考控制算法的适用性。