АНАЛИТИЧЕСКОЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ В СИСТЕМЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АВИАЦИОННОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВУХКОНТУРНОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ОПТИМАЛЬНЫХ НАБЛЮДАТЕЛЕЙ
Аннотация
Предлагается аналитическое резервирование в системе автоматического управления турбореактивного двухконтурного двигателя (САУ ТРДД) на основе оптимальных наблю- дателей. Настоящая статья основана на ранее полученных результатах в предшествую- щих авторских работах и является обобщением, и анализом этих результатов с целью разработки методики повышения отказоустойчивости САУ ТРДД. Этот метод основан на использовании оптимальных наблюдателей: фильтра Калмана и фильтра Язвинского, согласованных с математической моделью САУ ТРДД. Анализ математической модели САУ проводился по методу наименьших квадратов в движущемся окне. Точность иденти- фикации математической модели и требуемое время запаздывания обеспечиваются опти- мизацией ширины движущегося окна. Оцениваемые при помощи оптимальных наблюдате- лей вектор выхода САУ ТРДД включает следующие параметры: частота вращения рото- ра компрессора низкого давления nв, частота вращения ротора компрессора высокого дав- ления nk, давление воздуха за компрессором высокого давления PK, температура газа за турбиной низкого давления TT. При моделировании фильтра Калмана предварительно про- водился корреляционный анализ входных сигналов. Приводится обоснование преимущества адаптивного фильтра Язвинского по сравнению с фильтром Калмана. Представлены ре- зультаты математического моделирования алгоритмического метода резервирования канала измерения САУ ТРДД по данным летных испытаний двухконтурного двигателя типа ПС-90А в составе магистрального узкофюзеляжного самолета ТУ-214 как на ста- ционарном, так и переходном режимах. Проведен статистический анализ ошибок оцени- вания вектора выхода САУ ТРДД на основе фильтра Калмана и Язвинского. Показано, что предлагаемый алгоритм аналитического резервирования обеспечивает выполнение требо- ваний по точности и устойчивости оценок вектора выхода САУ ТРДД при использовании фильтра Язвинского и может быть рекомендован для использования в перспективных САУ ТРДД. По результатам анализа предлагаемого метода резервирования сформировано на- правление дальнейших исследований.
