[发明专利]一种航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法及存储介质

权利要求书

1.一种航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、根据马尔可夫链蒙特卡洛方法随机产生航空发动机控制系统的不确定性参数摄动，并利用切比雪夫大数定理和切比雪夫极限方法，得到多种不确定性参数摄动组合；

S2、将所述多种不确定性参数摄动组合输入至航空发动机控制系统的仿真模型，得到航空发动机控制系统的关键性能指标在所述不确定性参数摄动组合下引起的无量纲性能偏差，其中，

需要按照航空发动机的飞行高度和马赫数对飞行包线进行划分，飞行包线划分的规则由下式定义：

式中，参量r用以表示飞行包线内的飞行点的进口总温总压与各个飞行包线子区域的标称点的总温总压之间的差异，γ为一差异阈值；

当满足r＜γ时，该飞行点划分到对应该标称点的飞行包线子区域；

同时，航空发动机控制系统关键性能指标为X:＝{x1,x2,...xn}，用表示航空发动机控制系统的关键性能指标在不确定性参数Δ:＝{Δ1,Δ2,...,Δm}摄动下引起的无量纲性能偏差，所述无量纲性能偏差用下式表示：

式中，i＝1,2,...,n，n表示关键性能指标数量，下标“per”表示发生不确定性参数摄动的控制系统关键性能指标结果，下标“nom”表示未发生不确定性参数摄动的控制系统关键性能指标结果；

S3、根据获取的无量纲性能偏差，构建所述关键性能指标的鲁棒性评价函数。

2.如权利要求1所述的航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法，其特征在于，所述关键性能指标包括推力线性度和过渡态调节时间。

3.如权利要求2所述的航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

基于Metropolis-Hastings算法的马尔科夫链蒙特卡洛方法随机产生不确定性参数摄动，其步骤具体包括：

初始化：随机初始化Markov链的初始状态X⁰＝x₀；

采样：在Markov链状态为X^n-1＝x^n-1条件下，从跳转分布中进行采样xⁿ～p(x|x^n-1)，产生按概率分布的随机数μ～U(0,1)；

计算接收率α(xⁿ|x^n-1)，若满足下式：

接受转移且xⁿ被更新为Xⁿ＝xⁿ；

否则，拒绝转移，保持Xⁿ＝x^n-1；

重复执行上述步骤，得到Xⁿ。

4.如权利要求1所述的航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

根据所述参量和差异阈值，确定所述飞行包线所要划分的子区域个数；

利用随机数对整个飞行包线区域进行覆盖，利用归类算法对每一个飞行点的数值进行数据分类，以获取每一个飞行包线子区域的标称点坐标及区域划分结果。

5.如权利要求1所述的航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

航空发动机控制系统的关键性能指标在多种不确定性参数摄动组合下引起的无量纲性能偏差的积累量表示如下：

6.如权利要求5所述的航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

所述关键性能指标的鲁棒性评价函数Q用下式表示：

其中，表示不同的不确定性参数摄动组合影响下关键性能指标X:＝{x1,x2,...xn}的无量纲性能偏差的积累量；α₁,α₂,...,α_n代表各个关键性能指标的积累量的加权系数。