[发明专利]控制方法、装置及航空发动机限制保护控制方法、装置

权利要求书

1.一种控制方法，其特征在于，通过在无模型自适应控制方法的控制输入准则函数中加入误差变化率来提高控制响应速度，控制输入的表达式具体如下：

其中，u(k)、u(k-1)分别表示k时刻、(k-1)时刻的控制输入；Δ表示变化量；φ_c(k)、φ_c(k-1)分别表示k时刻、(k-1)时刻的系统伪偏导数；e(k)、e(k-1)分别表示k时刻、(k-1)时刻的控制误差；λ、β均为权重因子；ρ_i∈(0,1](i＝1，2，3)为步长因子。

2.如权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述系统伪偏导数使用系统伪偏导数估计值来代替，所述系统伪偏导数估计值使用以下递推算法得到：

其中，分别表示k时刻、(k-1)时刻的系统伪偏导数估计值；η∈(0,1]为步长因子；μ＞0是权重因子；y(k)表示控制输出。

3.一种控制装置，其特征在于，通过在无模型自适应控制器的控制输入准则函数中加入误差变化率来提高控制响应速度，该控制装置的控制输入表达式具体如下：

其中，u(k)、u(k-1)分别表示k时刻、(k-1)时刻的控制输入；Δ表示变化量；φ_c(k)、φ_c(k-1)分别表示k时刻、(k-1)时刻的系统伪偏导数；e(k)、e(k-1)分别表示k时刻、(k-1)时刻的控制误差；λ、β均为权重因子；ρ_i∈(0,1](i＝1，2，3)为步长因子。

4.如权利要求1所述控制装置，其特征在于，所述系统伪偏导数使用系统伪偏导数估计值来代替，所述系统伪偏导数估计值使用以下递推算法得到：

其中，分别表示k时刻、(k-1)时刻的系统伪偏导数估计值；η∈(0,1]为步长因子；μ＞0是权重因子；y(k)表示控制输出。

5.一种航空发动机限制保护控制方法，在航空发动机控制过程中，实时判断航空发动机的各个限制量是否超过各自预设的限制值，并计算出每个超过限制值的限制量相应的主回路指令调整量，然后用这些主回路指令调整量的叠加值对航空发动机主回路控制系统的主回路控制指令进行修正；其特征在于，超过限制值的限制量相应的主回路指令调整量，具体按照下式得到：

其中，δ_r(k)、δ_r(k-1)分别表示该超过限制值的限制量在k时刻、(k-1)时刻的相应主回路指令调整量；Δ表示变化量；分别表示k时刻、(k-1)时刻的航空发动机主回路控制系统的伪偏导数估计值；e(k)、e(k-1)分别表示k时刻、(k-1)时刻限制值与实测值之间的偏差；λ、β均为权重因子且λ>0，β>0；ρ_i∈(0,1](i＝1，2，3)为步长因子。

6.如权利要求5所述航空发动机限制保护控制方法，其特征在于，所述航空发动机主回路控制系统的伪偏导数估计值使用以下递推算法得到：

其中，η∈(0,1]为步长因子；；y(k)表示该超过限制值的限制量的实测值；当或|Δδ_r(k-1)|≤ε或时，ε是一个充分小的正数。

7.如权利要求6所述航空发动机限制保护控制方法，所述控制律中的步长因子ρ₁、ρ₂通过下式整定：

其中，k_p、k_i为限制保护控制器基于设计点确定的比例系数、积分系数。