温度传感器失效对航空发动机温度限制保护的影响分析

中国民用航空局颁布的《航空发动机适航规定》(CCAR-33R2),其中33.28条款对发动机控制系统做出了系统需容忍"单点故障"的规定.然而,传感器失效在所难免,而限制保护是发动机控制系统的重要组成部分.为保障控制系统安全可靠的运行,提高局方在传感器失效状态下对控制系统适航审查的能力,掌握传感器失效下限制保护的影响,进而为适航审定提供一定技术支持.在传感器失效下,探究了航空发动机限制保护控制系统的影响.利用MATLAB/Simulink平台搭建涡轮温度控制系统,以电流信号表征传感器故障,并针对高压涡轮出口温度(T48)的控制,设计了温度限制保护装置,并设定温度限制进行仿真分析.结果表明:过渡过程中,温度限制保护的两次切换可有效解决系统超调过大的现象,而传感器失效和改变参数的限制值均会对限制保护的切换时刻造成超前或滞后等影响,而对限制时间造成缩短或延长的影响.     

容错控制器在破碎机调速系统应用中的仿真研究

针对单输入单输出多回路系统,采取一种简单的容错控制技术,当控制系统中任一传感器失效时,采用邻近回路重构控制律对水下破碎机转速控制器加以补偿,使控制系统仍能稳定且控制质量与传感器失效前相一致,并给出了其仿真结果.图6,参9.     

直接转矩控制系统低速下转速特性的研究

针对直接转矩控制技术控制下的异步电动机在低速时存在较大转速脉动,提出了一种新的控制方案.该方案是基于直接转矩控制的原理,在异步电动机低速时,保证输出负载不变,减小定子电压矢量幅值,提高非零电压矢量的作用效果,可以降低转矩低频脉动,提高直接转矩控制系统低速下转速的控制特性.最后给出了控制机理及有效改善转速脉动的仿真图形.     

离心机高精度转速控制系统的研制

为提高航空航天领域惯性装置标定方面的技术 ,针对高精度离心机控制系统中转速控制的要求 ,分析了直流调速系统中影响转速波动率和转速稳态精度的因素 ,并给出了相应的控制策略。在减小转速波动率方面重点分析了脉冲宽度调制 (PWM)占空比对转速波动的影响 ,指出如果根据转速给定实时控制整流输出电压 ,在低速时可减小转速波动率约 80 %。在转速稳态精度方面 ,提出了 T法和连续变周期M/T法相结合的方法 ,不但解决了实际控制系统中高精度光栅的漏脉冲现象 ,而且使得实际控制系统具有高精度的稳态转速。在此基础上进行了实际控制系统硬件和软件的设计 ,试验结果满足了加速度计性能测试中对离心机转速波动率和转速稳态精度的要求。实际系统已通过国家标准计量局的鉴定与验收 ,一年来的运行实验表明了理论分析的正确性和可行性。     

智能涡流转速计的设计

目前广泛使用的不含微型机的数字式转速计,其电路比较复杂,测量范围与精度不能兼顾,而且采样时间长,难以测得瞬时转速,文章介绍一种智能涡流转速计的硬件设计。在单片机的控制下,将传感器输出的信号转换成瞬时转速并显示,具有体积小,集成度高,功能强等优点,可在转速测量方面得到广泛的应用。     

转速监控器的设计

介绍了转速监控器的设计方法,并根据监控转速的要求,对电路进行优化设计.选用霍尔开关集成电路作转速传感器,藉助时钟控制电路、计数电路、输出电路等控制继电器的动作,达到监控转速的目的.此外,还介络了监控器的标定方法.     

某型航空发动机转速传感器工作原理分析

为了深入理解航空发动机整个转速监测过程,本文对其核心部件转速传感器的工作原理进行了分析,主要包括转速传感器输出频率与发动机转速的关系和转速传感器输出电压与发动机转速的关系．得出的结论是输出频率与转速呈线性关系,同时得出了输出电压与转速的关系图,、     

混合动力车辆永磁同步轮毂电机转速自抗扰控制

为解决复杂扰动条件下混合动力车辆永磁同步轮毂电机转速跟踪精度不高的问题,建立了永磁同步轮毂电机转速自抗扰控制系统模型,进行了自抗扰控制参数整定。分别在负载转矩扰动和模型失配扰动条件下,研究了自抗扰控制下永磁同步轮毂电机转速响应情况,并与优化调整参数的PID控制器的仿真结果进行对比。结果表明:自抗扰控制在提升永磁同步轮毂电机转速响应快速性和减小转速超调方面的独特优势。     

模块化螺杆膨胀发电机组转速控制模型

为研究基于有机朗肯循环的模块化螺杆膨胀发电机组的动力机转速控制,建立了螺杆膨胀机转子的动态响应模型.对满液式蒸发器建立一种固定边界分段模型,并采用一阶惯性环节对模型进行补偿.针对模块化螺杆膨胀机组无调节阀直接控制进入螺杆机工质流量的特点,提出通过控制热源流体侧调节阀来间接控制螺杆机转速的方法.针对热源流量变化对工质蒸气流量及焓值都会产生影响的情况,分别建立系统的流量通道及焓通道模型.在Matlab中分别建立对应的系统动力机转速控制模型并仿真.仿真结果表明:通过控制热源流体流量来控制动力机转速的控制策略可行;相对于工质焓值,工质蒸气流量在转速调节中起主要作用.通过对转速、热源流量以及比例-积分-微分控制器参数等扰动信号的仿真分析可知,该控制系统具有较强的稳定性.     

串联式混合电动汽车发动机转速控制系统

发动机和发电机是串联式混合电动气的主动力源（PS），为保证发电机输出稳定的工作电压，发动机应在恒速控制系统的作用下运行于最佳状态，使之在负载变动的情况下保持转速不变，功率不变，油耗最低，在分析串联式混合电动汽车的能量流动和发动机的控制策略的基础上，依据自动控制原理及计算机控制技术，讨论了发动机恒速控制系统的计算机控制方法，给出了控制系统的控制电路，采用了PID控制算法，讨论了PID控制中各参数的整定，运用MATLAB对该系统进行了仿真。     

基于线性自抗扰控制技术控制器设计的控制方法

为实现无超调、无偏差且快速的风扇转速设定点控制,利用线性自抗扰控制(LADRC)技术设计设定点控制器,并将控制器进行参数整定,应用于风扇转速设定点控制中。一方面,线性扩张状态观测器(LESO)存在于LADRC中,从而具有在大范围内很好地补偿参数波动对系统输出的影响,提高了系统的控制精度与响应速度;另一方面,为突出LADRC优良控制性能,对比经典的发动机控制方法,将各方法所设计的控制器应用于风扇转速设定点控制中。仿真结果表明:在两种完全不同飞行条件下的发动机模型中,只有LADRC控制器依旧满足优异的性能,其控制输出依旧满足稳态偏差为零、无超调且调节时间小于1 s。     

传感器失效中立时滞系统的容错控制

基于稳定性理论，研究了中立型时滞系统对传感器失效具有完整性的鲁棒客错控制律的设计方法，得到了通过线性矩阵不等式（LMI）表示的系统渐近稳定的充分条件。在该容错控制器作用下，可以保证系统对传感器故障不敏感，仍能在一定的性能指标下稳定运行。仿真结果表明了本文设计方法的有效性。     

基于输出反馈的离散时滞系统的鲁棒容错控制

研究离散一步时滞系统的鲁棒容错控制.采用带有时滞项的输出反馈控制律,针对传感器和执行器故障进行D稳定容错控制研究,并给出满足D稳定的充分条件,以及控制器的设计方法和步骤.较之单纯的完整性设计在容错的目标方面具有更大的适应性和实用性.仿真实验验证了该方法的有效性.     

基于单片机的汽车电子霍尔点火器设计

根据汽车电子点火系统的组成及工作原理,以MCS—51系列单片机为核心,完成了主机单元电路、复位电路、看门狗电路、初级电流限制电路、电源电路等硬件电路设计,阐述了Keil C51软件各功能模块及编程实现方法,分析了电子霍尔点火器能够实现的基本点火控制、闭合角控制、发动机停转断电保护、初级电流限制和发动机转速输出等功能,完成了各功能程序及主程序设计,并在单片机开发板上进行了程序功能的调试。     

Sensor Fault Tolerant Generic Model Control for Nonlinear Systems

Introduction　　Conventionalfeedbackcontrolforacomplexprocessmayresultinunsatisfactoryperformance,oreveninstability,intheeventofmalfunctionsinactuators,sensorsorothersystemcomponents.Aclosed-loopcontrolsystemwhichtoleratesmalfunctions,whilestillmaintainingdesirableperformanceandstabilityproperties,canbesaidtobefaulttolerant[1].Faulttolerantcontrolenablesincreasedavailabilitybyavoidinginadvertentprocessshutdownsfromsimplefaults,e.g.,ininstrumentationandcontrolloops,thatcouldresultinproductionst…     

基于滑模观测器的航空发动机信号重构

本文研究航空发动机控制系统中传感器的信号重构问题。针对含有建模误差等未知干扰发动机模型,考虑传感器发生故障情况下,提出了基于滑模观测器的航空发动机信号重构方法。首先通过滤波器将含有传感器故障的系统等效为含有虚拟的执行器故障的系统;然后设计滑模观测器,并设置合适的增益矩阵使得状态估计误差稳定有界、输出估计误差在有限时间内到达滑模面,保证了滑模观测器对传感器故障的精确估计,在此基础上实现航空发动机的信号重构;最后,通过MATLAB/simulink对低压转速传感器发生不同幅度的软硬故障时进行信号重构仿真并与常用的卡尔曼滤波器方法进行对比,结果验证了该方法的有效性。     

基于RBF神经网络的温度传感器故障诊断

采用RBF神经网络进行温度传感器故障检测,利用TE （Tennessee-Eastman）控制系统中的温度传感器的输出信息建立动态神经网络温度传感器输出模型,并利用该模型进行在线的故障检测,仿真结果表明该模型有很强的抗干扰性,同时还有较好的收敛性和稳定性.     

不确定时滞非线性混沌系统的鲁棒容错控制

研究了不确定时滞非线性混沌的鲁棒容错控制问题.基于Lyapunov泛函,运用线性矩阵不等式(LMI)的方法,利用不稳定不动点的控制,引入一种带时滞的状态反馈控制律,对传感器或执行器失效的情况,证明了一类非线性不确定时滞混沌系统对于传感器和执行器故障都具有完整性.结果表明,所给出的控制律不但可以实现对某些传感器故障的容错,而且在正常和故障情况下对于传感器和执行器故障都具有完整性.     

汽车电动助力转向系统的容错控制研究

汽车转向系统的发展经历了从简单的纯机械转向系统、机械液压动力转向系统,到电控液压动力转向系统,直到更为节能、操纵性能更好的电动助力转向(简称EPS)等几个阶段.TIF是汽车动力转向的发展方向,相比较于以往的转向系统有安全、环保、节能、装置灵活、调整简单等优越之处.TIF是一个多输入多输出系统,传感器故障会导致控制系统的性能变差,所以要保证系统性能必须使闭环系统具有鲁棒性.在数学模型和助力特性研究基础上,根据汽车运行过程中转向工况,设计了基于完整性的被动容错控制系统.最后对容错控制算法进行了仿真分析.