朱日兴， 朱兆优

(1.中国民航大学适航学院， 天津 300300； 2.中国民航大学, 民用航空器适航审定技术重点实验室， 天津 300300; 3.东华理工大学机械与电子工程学院， 南昌 330013)

航空发动机通常在恶劣的工况下运行，为了保证发动机能够稳定的运行，需要对发动机输出的参数进行安全限制，如风扇转速和涡轮温度等[1]，限制保护是其常用的控制方法[2]。由于比例积分(proportional-integral,PI)控制律具有结构简单、物理意义清晰、易于现场调试等特点[3]。目前工业界常使用PI控制律应用于限制保护中。近年来，在理论研究中，有学者利用滑模控制[4-5]和模型预测控制[6-7]设计限制保护控制器，也有利用参考调节器[8]的方法，还有采取自抗扰控制的方法[9]，这些控制方式扩展了限制保护控制。

前人对限制保护的研究都是在正常的状况下进行。然而，《航空发动机适航规定》(CCAR-33R2)中33.28条款，对发动机控制系统作出了控制系统需要容忍“单点故障”的规定[10]。统计表明，一般控制系统中传感器的故障占总故障的80%以上[11-12]。从故障产生的原因进行分类，常见的传感器故障有偏置故障、漂移故障、冲击故障、周期性干扰故障、开路故障及短路故障等失效模式[13-15]。鉴于航空发动机传感器的失效不可避免，在航空发动机控制系统中，为全面了解传感器失效下限制保护控制的影响，提高适航当局在传感器失效下对控制系统适航审查能力。在发动机涡轮温度控制中，设计温度限制保护控制器，以传感器失效的角度，研究航空发动机限制保护的影响，即丰富了限制保护的相关研究内容，也为适航审定提供一定的技术支持。……