Diseño de un Sistema de Simulación de Humo No Estacionario para la Verificación de Aeronavegabilidad de la Detección de Humo en Compartimentos de Carga de Aeronaves Basado en el Método de Control de Flujo Adaptativo
Autores: Chen, Xiyuan; Wang, Pengxiang; Wang, Xinru; Zhao, Taian; Guo, Shanghua; Yang, Jianzhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Diseño de un Sistema de Simulación de Humo No Estacionario para la Verificación de Aeronavegabilidad de la Detección de Humo en Compartimentos de Carga de Aeronaves Basado en el Método de Control de Flujo Adaptativo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Control
Campo de flujo de humo
Modos de actuación
Ley de control adaptativa
Control en bucle cerrado
Humo de fuego
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Controlar el campo de flujo de humo simulado es importante en el experimento de verificación de aeronavegabilidad para el sistema de detección de humo en los compartimentos de carga de aeronaves para replicar con precisión el humo de un incendio real. En estudios existentes, el rendimiento de ajuste no estable del actuador al campo de flujo de humo simulado no ha sido evaluado de manera integral, y el método de control de flujo en lazo cerrado basado en modelos enfrenta las dinámicas no modeladas del complejo campo de flujo turbulento. Para resolver los problemas mencionados, este estudio primero utiliza el método de identificación del sistema para obtener modelos de función de transferencia para diferentes modos de actuación. Además, se evalúan a fondo las capacidades de ajuste transitorio de diferentes modos de actuación para el campo de flujo de humo simulado. Luego, se diseña una ley de control de flujo adaptativa basada en una red neuronal de función de base radial según el modo de actuación seleccionado. Además, se realizan experimentos de control en lazo cerrado basados en la ley de control adaptativa. Se comparan los lugares de raíces de las funciones de transferencia para dos modos de actuación diferentes, lo que revela que ajustar la tasa de flujo de humo simulado exhibe un mejor margen de estabilidad que el modo de actuación que regula el momento ascendente del humo simulado. Los resultados experimentales en un modelo a escala real de un compartimento de carga de aeronave demuestran que la ley de control diseñada realiza un control de seguimiento dinámico con la concentración no estable del humo de incendio real como objetivo de control. En comparación con el control PID, el error cuadrático medio del sistema de control se reduce en más del 40%. El humo simulado bajo el control en lazo cerrado obtiene una respuesta de transmisión de luz equivalente a la del humo de incendio real dentro de un margen de error del 5%. El método propuesto de control de flujo adaptativo en lazo cerrado para humo simulado aproxima el proceso no estable del humo de incendio real. Proporciona soporte técnico para la sustitución del humo de incendio real en el experimento de verificación de aeronavegabilidad de la detección de humo en los compartimentos de carga de aeronaves.
Descripción
Controlar el campo de flujo de humo simulado es importante en el experimento de verificación de aeronavegabilidad para el sistema de detección de humo en los compartimentos de carga de aeronaves para replicar con precisión el humo de un incendio real. En estudios existentes, el rendimiento de ajuste no estable del actuador al campo de flujo de humo simulado no ha sido evaluado de manera integral, y el método de control de flujo en lazo cerrado basado en modelos enfrenta las dinámicas no modeladas del complejo campo de flujo turbulento. Para resolver los problemas mencionados, este estudio primero utiliza el método de identificación del sistema para obtener modelos de función de transferencia para diferentes modos de actuación. Además, se evalúan a fondo las capacidades de ajuste transitorio de diferentes modos de actuación para el campo de flujo de humo simulado. Luego, se diseña una ley de control de flujo adaptativa basada en una red neuronal de función de base radial según el modo de actuación seleccionado. Además, se realizan experimentos de control en lazo cerrado basados en la ley de control adaptativa. Se comparan los lugares de raíces de las funciones de transferencia para dos modos de actuación diferentes, lo que revela que ajustar la tasa de flujo de humo simulado exhibe un mejor margen de estabilidad que el modo de actuación que regula el momento ascendente del humo simulado. Los resultados experimentales en un modelo a escala real de un compartimento de carga de aeronave demuestran que la ley de control diseñada realiza un control de seguimiento dinámico con la concentración no estable del humo de incendio real como objetivo de control. En comparación con el control PID, el error cuadrático medio del sistema de control se reduce en más del 40%. El humo simulado bajo el control en lazo cerrado obtiene una respuesta de transmisión de luz equivalente a la del humo de incendio real dentro de un margen de error del 5%. El método propuesto de control de flujo adaptativo en lazo cerrado para humo simulado aproxima el proceso no estable del humo de incendio real. Proporciona soporte técnico para la sustitución del humo de incendio real en el experimento de verificación de aeronavegabilidad de la detección de humo en los compartimentos de carga de aeronaves.