Control Difuso para Motores de Aeronaves: Modelado de Agrupamiento de Dinámicas, Compensación y Verificación Experimental en Hardware en Bucle
Autores: Pan, Muxuan; Wang, Hao; Zhang, Chenchen; Xu, Yun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control Difuso para Motores de Aeronaves: Modelado de Agrupamiento de Dinámicas, Compensación y Verificación Experimental en Hardware en Bucle
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Marco
Motores de aeronaves
Modelo difuso
Control
Pruebas experimentales
Control robusto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un marco integrado para motores de aeronaves, que consta de tres fases: modelado, control y pruebas experimentales. El motor se formula como un modelo difuso T-S incierto. A través de un agrupamiento jerárquico de parámetros dinámicos, se optimizan el número y las variables premisas de las reglas difusas, lo que mantiene la dinámica principal y representativa del motor. Para cada regla difusa, se desarrolla un método garantizado de estabilidad global para la identificación del modelo dinámico incierto consecuente. El modelo difuso T-S resultante aproxima con precisión la dinámica real del motor en el espacio de operación. Basado en este modelo difuso, se construye un nuevo control robusto con compensadores jerárquicos. Los parámetros de control aprovechan la mezcla difusa de la dinámica principal del motor y los umbrales de incertidumbre. Amplias pruebas experimentales de hardware en bucle (HIL) en el sobrevuelo y un ciclo de tarea de vuelo demuestran la efectividad y el rendimiento en tiempo real del control propuesto. Los tiempos de asentamiento y los sobreimpulsos de la respuesta del motor se suprimen para estar por debajo de 2.5 s y 10%, respectivamente.
Descripción
Este documento presenta un marco integrado para motores de aeronaves, que consta de tres fases: modelado, control y pruebas experimentales. El motor se formula como un modelo difuso T-S incierto. A través de un agrupamiento jerárquico de parámetros dinámicos, se optimizan el número y las variables premisas de las reglas difusas, lo que mantiene la dinámica principal y representativa del motor. Para cada regla difusa, se desarrolla un método garantizado de estabilidad global para la identificación del modelo dinámico incierto consecuente. El modelo difuso T-S resultante aproxima con precisión la dinámica real del motor en el espacio de operación. Basado en este modelo difuso, se construye un nuevo control robusto con compensadores jerárquicos. Los parámetros de control aprovechan la mezcla difusa de la dinámica principal del motor y los umbrales de incertidumbre. Amplias pruebas experimentales de hardware en bucle (HIL) en el sobrevuelo y un ciclo de tarea de vuelo demuestran la efectividad y el rendimiento en tiempo real del control propuesto. Los tiempos de asentamiento y los sobreimpulsos de la respuesta del motor se suprimen para estar por debajo de 2.5 s y 10%, respectivamente.