航空燃气涡轮发动机控制

内容简介

孙健国、李秋红、杨刚、张海波编著的《航空燃气涡轮发动机控制(精)》主要以大飞机用的航空燃气涡轮发动机为被控对象，以发动机全权限数字式电子控制(FADEC)为核心，阐述了发动机控制系统的基本原理、发展与展望；发动机建模；发动机稳态控制；发动机过渡态控制；发动机控制技术；发动机容错控制；发动机健康管理，并介绍了一种大飞机发动机典型控制系统。
　　本书可作为从事燃气涡轮发动机控制专业以及总体专业的科研、设计与教学人员的参考书，也可作为相关专业本科生、硕士生和博士生的参考书。

目录

绪论
　1.1　航空燃气涡轮发动机控制系统的组成、功能和基本原理2
　　1.1.1　控制系统的组成
　　1.1.2　控制系统的功能和基本原理
　1.2　航空燃气涡轮发动机控制系统的发展及展望
　　1.2.1　数字式电子控制
　　1.2.2　多变量控制
　　1.2.3　综合控制
　　1.2.4　容错控制
　　1.2.5　分布式控制
　　1.2.6　模型基控制
　　1.2.7　健康管理
　　1.2.8　主动控制
　1.3　航空燃气涡轮发动机控制系统的设计要求
　　1.3.1　性能要求
　　1.3.2　可靠性要求
　　1.3.3　重量要求
　　1.3.4　维修性要求
2　航空燃气涡轮发动机的建模与仿真
　2.1　引言
　　2.1.1　发动机数学模型的种类
　　2.1.2　对模型的要求
　　2.1.3　建模方法
　2.2　部件级模型
　　2.2.1　稳态部件级模型及其仿真
　　2.2.2　动态部件级模型及其仿真
　　2.2.3　容积动力学和传热动力学
　　2.2.4　改善模型收敛性的方法
　　2.2.5　提高模型实时性的措施
　2.3　状态变量模型
　　2.3.1　偏导数法
　　2.3.2　拟合法
　　2.3.3　需注意的几个问题
　2.4　智能模型
　　2.4.1　人工神经网络模型
　　2.4.2　遗传算法建模
　2.5　自适应模型
　　2.5.1　自适应模型概述
　　2.5.2　输入转换模块
　　2.5.3　状态变量模型模块
　　2.5.4　增广状态变量模型模块
　　2.5.5　卡尔曼滤波器模块
　　2.5.6　神经网络模块
　　2.5.7　稳态基线模型模块
　　2.5.8　输出转换模块
　　2.5.9　非线性计算模块
　　2.5.10　仿真结果
　2.6　组件对象模型
　　2.6.1　引言
　　2.6.2　组件化设计思想
　　2.6.3　COM接口
　　2.6.4　动态链接库
　　2.6.5　部件模型的组件化
　　2.6.6　组建发动机模型
3　航空燃气涡轮发动机稳态控制
　3.1　发动机稳态共同工作及控制计划
　　3.1.1　发动机的共同工作
　　3.1.2　涡扇发动机的控制计划
　3.2　单转子发动机稳态控制
　　3.2.1　单转子发动机控制零极点对消法设计
　　3.2.2　单转子发动机控制根轨迹和频率响应设计
　　3.2.3　PID控制参数对发动机响应的影响
　3.3　双转子(涡扇)发动机稳态控制
　　3.3.1　不带执行机构动力学的双转子(涡扇)发动机P1控制律设计
　　3.3.2　带有执行机构动力学的双转子(涡扇)发动机PID控制律设计
　3.4　发动机控制量的选择——用燃油流量比作为控制变量
　3.5　航空发动机控制的全包线扩展
4　航空燃气涡轮发动机过渡态控制
　4.1　发动机过渡态控制总述
　　4.1.1　发动机起动过程控制要求
　　4.1.2　发动机加速过程控制要求
　　4.1.3　发动机减速过程控制要求
　4.2　过渡态控制设计方法
　　4.2.1　基于程序的过渡态控制(开环控制)
　　4.2.2　基于转加速度(n)的过渡态控制(闭环控制)
　4.3　加减速控制
　　4.3.1　基于程序的加、减速控制
　　4.3.2　基于i的加、减速控制
　4.4　加速控制过程中的非线性
　　4.4.1　增益调参
　　4.4.2　抗积分饱和
　4.5　限制保护控制器设计
　4.6　控制综合
　　4.6.1　单转子发动机控制器综合
　　4.6.2　双转子发动机控制器综合
5　航空燃气涡轮发动机控制技术
　5.1　发动机鲁棒控制
　　5.1.1　发动机ALQR控制方法
　　5.1.2　发动机H∞／LTR控制技术
　5.2　发动机智能控制
　　5.2.1　发动机自适应神经网络PID控制
　　5.2.2　发动机神经网络逆模型PI控制
　5.3　发