基于 LQR 方法的 PID 调参思路,还真挺适合航空发动机这种高阶系统的。传递函数结构比较复杂,传统 PID 难一把调好,这里结合 LQR 优化,响应速度和稳态误差都控制得不错。资料里附了完整模型和调参过程,仿真图也清楚,做毕设或者搞嵌入式控制的可以参考一下。
航空发动机的传递函数
基本是四阶系统,常规调法挺难调准。像下面这种:
-3e007 s^2 + 7.2e012 s - 5.76e017
-----------------------------------
s^4 + 2.403e005 s^3 + 1.926e010 s^2 + 4.92e012 s + 7.58e015
你看这结构,分子缺了高阶项,系统不平衡,用 LQR+PID 调法效果还不错。我是用Matlab
建模的,调参试了几轮,稳态误差压得比较低。
你要是也做发动机相关的系统建模或者控制策略优化,下面这几个资源可以搭配着看:
- Weka平台的磨损诊断系统:点这看
- 涡扇发动机故障预测数据集:点这看
- 发动机 Simulink 模型结构:点这看
- MATLAB PID 控制系统开发经验:点这看
- 飞机 LQR 俯仰控制系统动画教程:点这看
如果你用Simulink
建模建了个引擎控制系统,可以试试先做 LQR 优化,再嵌 PID,不然参数真挺难调。哦对,CMAPSS 数据集也可以拿来练手预测模块。