申请/专利权人：大连理工大学

申请日：2024-01-19

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117873042A

主分类号：G05B23/02

分类号：G05B23/02

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明涉及一种基于集员估计和TubeMPC的航发执行器容错控制方法，属于航空发动机系统容错控制领域。首先，设计了一个增广状态观测器来同时估计状态和执行器故障；利用H∞和LQR方法分别获得观测器增益和状态反馈增益，使估计误差和控制误差对干扰和噪声具有鲁棒性；此外，通过中心对称多面体分析得到故障的集员估计。然后，根据获得的观测器增益，状态反馈增益和TubeMPC方法设计容错控制器。本发明所设计的容错控制方法能够使得控制器对未知干扰和测量噪声鲁棒，并且基于TubeMPC方法实现在补偿执行器故障的同时保证状态严格满足航空发动机的控制约束条件。

主权项：1.基于集员估计和TubeMPC的航发执行器容错控制方法，其特征在于，步骤如下：S1建立增广状态，将执行器故障和状态向量形成新的增广状态向量；所述离散的系统状态空间模型： 其中， 表示k+1时刻的增广状态向量，hk＝fk+1-fk表示k时刻的故障变化率，表示k时刻的增广状态向量，T表示转置；S2对增广系统构造龙贝格观测器；所构造的龙贝格观测器： 表示k+1时刻的增广状态向量的估计值，表示k时刻的增广状态向量的估计值，L表示龙贝格观测器的增益；S3基于不变集理论对模型进行扰动分离，建立标称模型；S4建立估计误差动态系统和控制误差动态系统；S5利用H∞和LQR方法获得观测器增益L和状态反馈增益K；S6求解最小鲁棒正不变集，即Tube大小；S7利用中心对称多面体方法求解故障的集员估计；S8求解标准的TubeMPC问题，获得控制输入，将故障的估计值反馈到控制律中进行容错。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 大连理工大学 基于集员估计和Tube MPC的航发执行器容错控制方法

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