350 руб
Журнал «Информационно-измерительные и управляющие системы» №9 за 2014 г.
Статья в номере:
Алгоритмы оптимальной фильтрации в задачах идентификации параметров систем автоматического управления авиационных двигателей
Ключевые слова:
информационно-измерительная и управляющая системы
распределенная система
система автоматического управления авиационного двигателя
внешние и внутренние помехи
идентификация
встроенная математическая модель
алгоритмы оптимальной фильтрации
многомерный фильтр Калмана
статистический анализ
точность
качество управления
Авторы:
Т. А. Кузнецова - к.т.н., доцент, кафедра «Конструирование и технологии в электротехнике», директор, Центр дистанционных образовательных технологий ПНИПУ, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет». Е-mail: tatianaakuznetsova@gmail.com
Е. А. Губарев - студент, электротехнический факультет, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет». E-mail: eugenegubarev@gmail.com
Ю. В. Лихачева - студент, электротехнический факультет, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет». E-mail: likhachevajul@rambler.ru
Аннотация:
Предложено решение задачи повышения надежности системы автоматического управления авиационного двигателя (САУ ГТД) на основе применения методов идентификации. Показана разработка алгоритмов Калман-фильтрации входных и выходных параметров встроенной в САУ многорежимной линеаризованной математической модели ГТД. Проведено обоснование возможности применения фильтра Калмана для процессов рассматриваемого класса путем статистического анализа данных испытаний ГТД на основе проверки выполнимости условия Слуцкого и гипотезы нормальности по критерию Пирсона. Приведены основные математические соотношения, положенные в основу алгоритмов оптимальной одномерной и многомерной фильтрации. Методами математического моделирования в среде MatLab проведена апробация предложенных алгоритмов. Результаты моделирования показали, что применение одномерных фильтров в канале подачи топлива и многомерных матричных фильтров Калмана в составе встроенной в САУ динамической модели авиационного двигателя позволяет достичь более высоких показателей точности идентификации параметров САУ ГТД и достижения высокого качества автоматического управления, чем в применяемых на практике аналогах.
Страницы: 12-19
Список источников
- Malloy D.J., Webb A.T., Kidman D.S. F-22/f119 Propulsion system ground and flight test analysis using modeling and simulation techniques. GT-2002-30001, ASMETURBOEXPO 2002. Amsterdam, Netherlands. June 3-6. 2002. 8 p.
- Интегральные системы автоматического управления силовыми установками самолетов/Под ред. А.А. Шевякова. М.: Машиностроение/ 1983. 283 с.
- Panov V. Auto-tuning of real-time dynamic gas turbine models. Proceedings of ASME Turbo Expo 2014: Turbine Technical Conference and Exposition GT2014/ June 16-20, 2014. Düsseldorf, Germany. GT2014-25606.
- Августинович В.Г., Акиндинов В.А. Идентификация систем управления авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение. 1984. 200 с.
- Рабинович С.Г. Погрешности измерения. Л.: Энергия. 1978. 262 с.
- Kalman R.E.A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems // Journal of Basic Engineering D. 1960. V. 82. P. 35-45.
- Браммер К., Зиффлинг Г. Фильтр Калмана-Бьюси. Детерминированное наблюдение и стохастическая фильтрация. М.: Главная редакция физ.-мат. лит-ры. 1982. 200 с.
- Mirzaee A., Salahshoor K. Fault tolerant control of an industrial gas turbine based on a hybrid fuzzy adaptive unscented Kalman filter // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2013. V. 135(12). 122501.
- Welch G., Bishop G. An Introduction to the Kalman Filter. TR 95-041. Department of Computer Science University of North Carolina at Chapel Hill. Updated: Monday. July 24, 2006. http://www.cs.unc.edu/~welch/media/pdf/kalman_intro.pdf
- Welch G., Bishop G. An Introduction to the Kalman Filter. University of North Carolina at Chapel Hill. Department of Computer Science. ©Copyright 2001 by ACM, Inc. http://info.acm.org/pubs/toc/CRnotice.html