[发明专利]一种航空发动机高空小表速抖振抑制方法

权利要求书

1.一种航空发动机高空小表速抖振抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获得航空发动机高空小表速燃油与转速的开环和闭环传递函数；

(2)定义闭环控制对航空发动机干扰振动的放大函数；

(3)设计最优闭环控制增益以达到抗干扰性能指标；

(4)检验最优闭环控制增益是否满足发动机动态和稳态性能要求；

(5)如果控制增益同时满足步骤(3)和步骤(4)提出的抗干扰性能指标和稳态性能指标，则确认该最优设计；否则返回步骤(3)和(4)。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机高空小表速抖振抑制方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下步骤：

(11)获得航空发动机高空小表速燃油与转速的发动机开环传递函数：

其中，G_E(s)为发动机开环传递函数；s为拉普拉斯复变量；a、b、c和d为实系数；

(12)航空发动机在高空、低速飞行时，全权限电子控制器采用比例控制，闭环传递函数表示为：

其中，G(s)为发动机闭环传递函数，k为全权限电子控制器增益。

3.根据权利要求1所述的一种航空发动机高空小表速抖振抑制方法，其特征在于，所述步骤(2)的实现过程如下：

衡量闭环控制对航空发动机干扰振动的作用，定义干扰振动放大函数为T_d(jω)，表示为：

其中，G_E(jω)和G(jω)分别为传递函数G_E(s)和G(s)的频域响应函数；由于航空发动机为一惯性系统，因此可得：

对某一频率ω，T_d(jω)为一复数，其幅值即表达了闭环控制对该三角函数干扰情况下的放大作用：

4.根据权利要求1所述的一种航空发动机高空小表速抖振抑制方法，其特征在于，所述步骤(3)的实现过程如下：

限制T_d(jω)的幅值，即：

|T_d(jω)|≤σ

其中，σ为一正实数，要求σ≤1，满足要求的全权限电子控制器增益k为：

5.根据权利要求1所述的一种航空发动机高空小表速抖振抑制方法，其特征在于，所述步骤(4)的实现过程如下：

将稳态性能定义为对某一阶跃转速要求的稳态误差e_ss，由拉普拉斯变换特性的终值定理可得：

稳态性能指标定义为：

|e_ss|≤τ

其中，τ为一正实数；即要求全权限电子控制器增益k的设计满足：

为同时满足稳态特性和步骤(3)要求的抗干扰特性，全权限电子控制器增益k的设计必须同时满足和