无人直升机发动机恒转速广义预测控制

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无人直升机发动机恒转速广义预测控制

陈林林, 魏民祥, 邵金菊

文章导航 > 电子科技大学学报 > 2010 > 39(3): 475-480

陈林林, 魏民祥, 邵金菊. 无人直升机发动机恒转速广义预测控制[J]. 电子科技大学学报, 2010, 39(3): 475-480. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.034

引用本文:

陈林林, 魏民祥, 邵金菊. 无人直升机发动机恒转速广义预测控制[J]. 电子科技大学学报, 2010, 39(3): 475-480. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.034

CHEN Lin-lin, WEI Min-xiang, SHAO Jin-ju. Generalized Predictive Controller Design for an Unmanned Helicopter Engine Speed[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2010, 39(3): 475-480. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.034

Citation:

CHEN Lin-lin, WEI Min-xiang, SHAO Jin-ju. Generalized Predictive Controller Design for an Unmanned Helicopter Engine Speed[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2010, 39(3): 475-480. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.034

无人直升机发动机恒转速广义预测控制

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.034

1.
聊城大学汽车与交通工程学院山东聊城 252059;
2.
南京航空航天大学能源与动力学院南京 210016

基金项目:

部级预研项目

作者简介:
陈林林(1974-)，男，博士，主要从事发动机电子控制、发动机建模与仿真等方面的研究.

中图分类号: V233.7

Generalized Predictive Controller Design for an Unmanned Helicopter Engine Speed

1.
College of Automobile and Transportation Engineering,Liaocheng University Liaocheng Shandong 252059;
2.
College of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing 210016

摘要: 采用基于受控自回归积分滑动平均值模型的广义预测控制和总距前馈补偿相结合的复合控制策略设计恒转速控制器，实现进入恒转速闭环控制模式发动机的恒转速控制。针对实际中的几种典型情况进行仿真，与传统PID控制进行对比，并做地面系留试验。离线仿真和地面系留试验结果表明，所设计的控制器鲁棒性强，能满足小型无人直升机对发动机的跟踪性、抗干扰性要求，保证直升机主旋翼在各种飞行状态下恒速运转，以获得最佳的气动效率。
- 航空 /
- 广义预测控制 /
- 小型无人直升机 /
- 活塞式发动机 /
- 鲁棒性 /
- 转速控制
Abstract: Classical PID speed control method provides no guarantees for closed-loop system stability or performances for the full operating range of a piston engine. Complex engine control strategy, including generalized predictive control (GPC) and forward-feed compensation control rule, is proposed for an unmanned helicopter engine speed regulation based on controlled auto-regressive integrated moving-average (CARIMA). According to several typical conditions in practice, off-line simulations are carried out and compared with PID. The simulations and tethered test show that the proposed controller can meet the performance requirements for the unmanned helicopter engine use, namely tracking performance, disturbance rejection and robustness.
- aviation /
- generalized predictive control /
- helicopters /
- piston engines /
- robustness /
- speed control

[1]	周成, 马丛珊, 应涛, 满欣. 存在载频误差下的多普勒频移定位算法 . 电子科技大学学报, 2022, 51(4): 529-534. doi: 10.12178/1001-0548.2022050
[2]	余荣斌, 蒋沅, 严玉为, 洪成. 考虑相依边负载的相依网络鲁棒性研究 . 电子科技大学学报, 2022, 51(5): 774-785. doi: 10.12178/1001-0548.2021274
[3]	谢怡燃, 李国华, 杨波. 基于站点线路数的城市公交网络鲁棒性研究 . 电子科技大学学报, 2022, 51(4): 630-640. doi: 10.12178/1001-0548.2021336
[4]	赵娜, 柴焰明, 尹春林, 杨政, 王剑, 苏适. 基于最大连通子图相对效能的相依网络鲁棒性分析 . 电子科技大学学报, 2021, 50(4): 627-633. doi: 10.12178/1001-0548.2020440
[5]	刘睿, 邓强强, 冯运, 陈凌, 蒋伟, 殷宏磊, 彭倍. 基于图形路标特征的精确定位研究 . 电子科技大学学报, 2019, 48(2): 233-238. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.02.012
[6]	陈世明, 戴亚明, 程运洪. 提高相依网络鲁棒性的加边策略研究 . 电子科技大学学报, 2019, 48(1): 103-109. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.01.017
[7]	叶恒舟, 陆湘鹏. 基于离散粒子群优化的鲁棒Web服务组合 . 电子科技大学学报, 2018, 47(3): 443-448. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.03.019
[8]	李厚彪, 樊庆宇, 耿广磊. 基于自适应同时稀疏表示的鲁棒性目标追踪 . 电子科技大学学报, 2018, 47(1): 1-12. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.01.001
[9]	陈小龙, 杨春, 李志鹏, 付传技, 杨宏春, 杨宇明, 史晓红, 贾啸. 复杂网络爆炸渗流研究综述 . 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 12-21. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.002
[10]	陈林林, 魏民祥, 杨海青. 基于均值模型的煤油发动机喷油控制策略 . 电子科技大学学报, 2015, 44(6): 869-875. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.06.013
[11]	朱亚清, 董君伊, 陈世和, 潘凤萍, 李东海. 基于扩张状态观测器的火电单元机组协调控制 . 电子科技大学学报, 2014, 43(5): 700-705. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.012
[12]	李国颖, 成柏松, 张鹏, 李大庆. 相互依存网络鲁棒性研究综述 . 电子科技大学学报, 2013, 42(1): 23-28. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.01.006
[13]	琚生根, 周激流, 何坤, 夏欣, 王刚. 频域光照归一化的人脸识别 . 电子科技大学学报, 2009, 38(6): 1021-1025. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.027
[14]	邵金菊, 魏民祥, 温卫东, 任龙杰, 孙桂芝. 小型汽油机恒转速QFT鲁棒控制 . 电子科技大学学报, 2008, 37(6): 951-954.
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[16]	易翔, 王蔚然. 彩色图像多签名水印算法的研究 . 电子科技大学学报, 2005, 34(5): 665-668.
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[18]	宁芳青, 张世峰, 严文福. 立火道温度的广义预测控制 . 电子科技大学学报, 2004, 33(1): 53-55.
[19]	伍维根, 张小平, 古天祥. 一种新的离散混沌系统的延时反馈控制 . 电子科技大学学报, 2001, 30(2): 139-143.
[20]	庄圣贤, 李学宁, 李肇基. 内模控制在异步电机矢量变频调速中的应用 . 电子科技大学学报, 1999, 28(5): 502-506.

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无人直升机发动机恒转速广义预测控制

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.034

1. 聊城大学汽车与交通工程学院山东聊城 252059;

2. 南京航空航天大学能源与动力学院南京 210016

基金项目:

部级预研项目

作者简介:
陈林林(1974-)，男，博士，主要从事发动机电子控制、发动机建模与仿真等方面的研究.

收稿日期: 2008-05-10
修回日期: 2009-06-17
刊出日期: 2010-06-15

中图分类号: V233.7

关键词:

摘要: 采用基于受控自回归积分滑动平均值模型的广义预测控制和总距前馈补偿相结合的复合控制策略设计恒转速控制器，实现进入恒转速闭环控制模式发动机的恒转速控制。针对实际中的几种典型情况进行仿真，与传统PID控制进行对比，并做地面系留试验。离线仿真和地面系留试验结果表明，所设计的控制器鲁棒性强，能满足小型无人直升机对发动机的跟踪性、抗干扰性要求，保证直升机主旋翼在各种飞行状态下恒速运转，以获得最佳的气动效率。

English Abstract

陈林林, 魏民祥, 邵金菊. 无人直升机发动机恒转速广义预测控制[J]. 电子科技大学学报, 2010, 39(3): 475-480. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.034

引用本文:

陈林林, 魏民祥, 邵金菊. 无人直升机发动机恒转速广义预测控制[J]. 电子科技大学学报, 2010, 39(3): 475-480. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.034

CHEN Lin-lin, WEI Min-xiang, SHAO Jin-ju. Generalized Predictive Controller Design for an Unmanned Helicopter Engine Speed[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2010, 39(3): 475-480. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.034

Citation:

CHEN Lin-lin, WEI Min-xiang, SHAO Jin-ju. Generalized Predictive Controller Design for an Unmanned Helicopter Engine Speed[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2010, 39(3): 475-480. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.034

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