[发明专利]基于延寿控制的航空发动机加速控制实时优化方法、装置

摘要

本发明公开了一种基于延寿控制的航空发动机加速控制实时优化方法。该方法在航空发动机的加速控制过程中，通过减小航空发动机在加速过程中的热机械疲劳来提高航空发动机寿命。本发明还公开了一种基于延寿控制的航空发动机加速控制实时优化装置。相比现有技术，本发明在加速过程考虑了航空发动机叶片受到热机械疲劳的影响，在加速优化目标中不但考虑使发动机快速响应，而且将叶片热机械疲劳寿命引入到目标函数中。因此，本发明可使得发动机不但具有快速响应，同时又具有较高的寿命。

主权项

1.一种基于延寿控制的航空发动机加速控制实时优化方法，其特征在于，在航空发动机的加速控制过程中，通过减小航空发动机在加速过程中的热机械疲劳来提高航空发动机寿命，具体如下：首先对航空发动机的加速过程进行离散化；然后对当前的第k个离散控制点，通过对以下优化目标函数进行求解，得到在第k个离散控制点的航空发动机控制量u[k]，并根据所得控制量对航空发动机的加速过程进行实时控制：其中，N_c,obj为压气机目标转速，N_c为压气机实际转速，T_4,obj为燃烧室出口温度目标温度，T₄为实际的燃烧室出口温度，M_s为叶片热机械疲劳寿命，ω₁、ω₂和ω₃为目标函数的权重系数，N_f、S_mf和S_mc分别为风扇转速、风扇喘振裕度和压气机喘振裕度，下标max、min分别代表限制最大值、限制最小值。