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基于松弛约束Hammerstein非线性模型的增程式APU预测控制

赵家豪 魏民祥 丁玉章 沙朝

赵家豪, 魏民祥, 丁玉章, 沙朝. 基于松弛约束Hammerstein非线性模型的增程式APU预测控制[J]. 航空动力学报, 2022, 37(6): 1314-1326. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210023
引用本文: 赵家豪, 魏民祥, 丁玉章, 沙朝. 基于松弛约束Hammerstein非线性模型的增程式APU预测控制[J]. 航空动力学报, 2022, 37(6): 1314-1326. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210023
ZHAO Jiahao, WEI Minxiang, DING Yuzhang, SHA Zhao. Predictive control of extended-range APU based on relaxed constrained Hammerstein nonlinear model[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(6): 1314-1326. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210023
Citation: ZHAO Jiahao, WEI Minxiang, DING Yuzhang, SHA Zhao. Predictive control of extended-range APU based on relaxed constrained Hammerstein nonlinear model[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(6): 1314-1326. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210023

基于松弛约束Hammerstein非线性模型的增程式APU预测控制

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210023
基金项目: 国防预研项目(513250203)
详细信息
    作者简介:

    赵家豪(1996-),男,硕士,主要从事增程式动力系统控制研究。E-mail:DC_zjh@outlook.com

  • 中图分类号: V249.4

Predictive control of extended-range APU based on relaxed constrained Hammerstein nonlinear model

  • 摘要: 针对增程式辅助动力单元(APU)工作点切换过程的转速控制,提出了一种基于Hammerstein非线性模型的预测控制策略。通过稀疏最小二乘支持向量机-自适应混沌粒子群优化(SLSSVM-ACPSO)算法辨识激励响应数据建立了发动机Hammerstein非线性模型,在模型预测控制求解最优控制序列时,采用松弛因子松弛约束边界,并设计了有效集(ASM)-ACPSO组合算法求解,在控制过程中应用了变预测时域策略。建立系统仿真模型,仿真结果显示:在热机点切换至低负荷点及低负荷点切换至中负荷点的过程中稳定时间分别为2.57 s和2.77 s,转速最大超调率分别为2%和1.6%,均优于两种对比策略;在中负荷点向高负荷点切换过程中,转速超调率较大,但控制过程转矩变化更平缓。仿真结果表明模型预测控制策略控制APU系统转速响应快、转速超调率小,发动机转矩超调量小,具有良好的动态控制效果。

     

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  • 收稿日期:  2021-01-16
  • 刊出日期:  2022-06-28

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