[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

说明书

本发明公开了一种航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法，所述方法包括：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限方法，得到多种不确定性参数摄动组合；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；根据所述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。通过本发明，能够科学而准确地对航空发动机控制系统的鲁棒性进行分析和优化。

技术领域

本发明涉及航空发动机控制技术领域，尤其涉及一种航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法及存储介质。

背景技术

在航空发动机服役过程中，由于个体差异、部件退化及外部条件变化等性能因子的影响，对发动机的主要性能产生极大的影响，主要表现在推力线性度、过渡态调节动态特性等指标的一致性差。因此，航空发动机控制系统的鲁棒性设计极为关键。

申请号为ZL201510522966.6的中国专利公布了一种用于航空电子系统的鲁棒性分析方法，其将所要分析的航空电子系统网络化建立航空电子网络模型，利用随机故障模型对航空电子网络模型进行故障测试，根据故障产生前后航空电子网络模型的最大连通子图的比例进行定量计算获取鲁棒性参数，能够有效判断了航空电子系统的稳定性和可靠性，对航空电子系统的优化提供了理论依据。但该技术方案未针对航空发动机的关键性能参数进行分析，这无疑是不合理的，因为在实际的发动机控制系统中，需要保证系统对关心的性能指标有较强的鲁棒性。鲁棒性作为内在需求隐含在航空发动机控制系统的设计过程，而现有技术并未有针对该控制系统完备的鲁棒性分析的方法。

为解决这一技术问题，本发明提出航空发动机控制系统的鲁棒性定量分析方法，科学而准确地对航空发动机控制系统鲁棒性进行分析和优化。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法及存储介质，能够科学而准确地对航空发动机控制系统的鲁棒性进行分析和优化。

为实现上述目的，本发明提供了一种航空发动机控制系统的鲁棒性分析方法，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；

S3、根据所述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。

优选的，所述关键性能指标包括推力线性度和过渡态调节时间。

优选的，所述步骤基于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；