Идентификация динамических моделей САУ ГТД и их элементов статистическими методами

• Автор: Арьков, Валентин Юльевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 372 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ И МОДЕЛИРОВАНИЯ САУ ГТД НА ПРОТЯЖЕНИИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
1.1. Анализ состояния проблемы идентификации динамических моделей САУ ГТД на протяжении жизненного цикла
1.2. Методология идентификации моделей замкнутых САУ ГТД на режимах функционирования
1.3. Информационная технология идентификации САУ ГТД на протяжении жизненного цикла
1.4. Перспективы непараметрических методов идентификации и стохастических моделей ГТД и их систем управления
Выводы по 1 главе
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ИДЕНТИФИЦИРУЕМОСТИ МОДЕЛЕЙ САУ ГТД ПРИ ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ЗАМКНУТЫХ КОНТУРОВ УПРАВЛЕНИЯ
2.1. Задача контроля идентифицируемости динамических моделей в замкнутом контуре управления ГТД
2.2. Контроль идентифицируемости по степени нормализации 91 распределения сигналов в замкнутом контуре
2.3. Комплексное применение методов контроля идентифицируемости
при экспериментальных исследованиях САУ ГТД
Выводы по 2 главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ САУ ГТД В
ФОРМЕ УПРАВЛЯЕМЫХ ЦЕПЕЙ МАРКОВА
ЗЛ. Использование цепей Маркова в качестве динамических моделей
ГТД и их систем управления
3.2. Исследование основных статистических свойств динамических моделей в форме марковских цепей
3.3. Перспективы применения динамических моделей САУ ГТД в форме марковских цепей
3.4. Контроль идентифицируемости динамических моделей по экспериментальным данным на основе анализа марковских цепей
Выводы по 3 главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ИДЕНТИФИКАЦИИ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК САУ ГТД С ОПТИМАЛЬНЫМ СПЕКТРАЛЬНЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ
4.1. Анализ методов спектрального оценивания, применяемых при идентификации динамических моделей САУ ГТД
4.2. Резервы повышения точности идентификации частотных характеристик на основе современных технологий
4.3. Косвенный выбор оптимального спектрального разрешения на основе когнитивной компьютерной графики
4.4. Пример идентификации частотных характеристик цифровой САУ ТВВД с оптимальным спектральным разрешением
Выводы по 4 главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ИДЕНТИФИКАЦИИ САУ ГТД НА
ОСНОВЕ НЕЧЕТКИХ МАРКОВСКИХ МОДЕЛЕЙ
5.1. Построение динамических моделей САУ ГТД в форме
марковских цепей с применением систем нечеткой логики

5.2. Построение финальных фазовых траекторий и финальной статической матрицы марковских цепей
5.3. Контроль идентифицируемости динамических моделей по экспериментальным данным с помощью цепей Маркова
5.4. Практические аспекты реализации марковских моделей на высокопроизводительной вычислительной технике
Выводы по 5 главе
ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИДЕНТИФИКАЦИИ ГТД И ЭЛЕМЕНТОВ САУ
6.1. Пассивная идентификация моделей турбовинтовентиляторного двигателя на режимах функционирования
6.2. Анализ идентифицируемости моделей САУ ТВВД при работе замкнутых контуров управления
6.3. Активная идентификация моделей винтовентилятора в замкнутой САУ с подачей пробных полигармонических сигналов
6.4. Пассивная и активная идентификация моделей двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

испытаниям САУ, где математические модели имитируют реальный ОУ. Такая замена позволяет значительно сократить объем экспериментальных работ на реальных объектах и существенно понизить стоимость опытных работ. Современные полунатурные стенды для испытаний САУ содержат электронную модель объекта управления, имитаторы датчиков и исполнительных механизмов, а также устройство регистрации и анализа экспериментальных данных. Наиболее важным элементом подобных стендов являются модели реального времени. Как правило, это детерминированные линейные динамические модели в комбинации с нелинейной статической моделью.
На стадии эксплуатации требуются индивидуальные модели конкретного двигателя для текущих условий полета, которые могут быть определены методами идентификации. Такие модели необходимы для контроля и диагностики, а также для оптимизации режима работы, в частности, при поиске наиболее экономичных режимов. Применение методов идентификации в качестве средства неразрушающего контроля позволит перейти от эксплуатации по назначенному ресурсу к эксплуатации по состоянию. В будущем контроль состояния системы на основе идентификации моделей может дополнить традиционную схему предполетных подготовок и регламентных работ.
В следующих разделах более подробно обсуждаются основные виды моделей ГТД как ОУ, а также тенденции развития технологий построения и использования этих моделей.
Таблица 1.1. Использование моделей на протяжении жизненного цикла САУ
Этап Модели Использование
Проекти- рование Среднестатистические детерминированные (упрощенные термодинамические) Алгоритмы управления
Доводка и производство Уточненные детерминированные и стохастические Качество регулирования
Эксплуатация Индивидуальные Техническая диагностика Адаптивное управление