杜宪，郭迎清

（西北工业大学动力与能源学院，西安710072）

民用涡扇发动机预测控制器设计

杜宪，郭迎清

（西北工业大学动力与能源学院，西安710072）

对一定包线范围内的稳态预测控制器和加速减速过渡态控制器设计展开研究。针对某大涵道比民用涡扇发动机，根据发动机进口参数的相对变化指标对控制区域进行划分，以标称点处发动机线性模型为对象设计了相应的预测控制器，利用提出的多层参数调度方案实现了不同飞行条件及不同发动机状态下预测控制器参数的自适应调整。仿真结果表明：所设计的发动机预测控制系统在控制区域内的设计点和非设计点均具有良好的性能，为全包线设计提供了有效方法。

预测控制器；民用涡扇发动机；控制区域划分；多层参数调度

0 引言

随着航空发动机日趋复杂、性能提高以及功能增加，民用和军用飞机对推进系统控制提出更高的要求。而先进控制方法是解决复杂控制问题、提高控制系统性能的主要途径[1]。模型预测控制(MPC)是1种基于模型的先进闭环优化策略，具有相当大的优势：方便处理变量中的各种约束[2]；具有较强的运行鲁棒性[3]；容易解决多变量系统、非方系统问题；比PID控制更强有力[4]；有处理非线性系统的发展前景[5]。

随飞行条件和发动机状态的变化，航空发动机特性变化很大，发动机控制系统必须适应发动机特性变化并得到满意的控制性能，在全飞行包线内不同发动机状态下的控制需求一直是研究重点。……