[发明专利]基于非线性模型预测控制的航空发动机直接推力控制方法

权利要求书

1.一种基于非线性模型预测控制的航空发动机直接推力控制方法，其特征在于，以推力为直接控制目标，使用非线性模型预测控制方法进行控制；具体通过求解以下滚动优化问题实现：

其中r为发动机控制指令，为控制目标预测值，u为控制变量向量，N_f、N_c分别为风扇转速、压气机转子转速，S_mf、S_mc分别为风扇喘振裕度、压气机喘振裕度，T₄₁为高压涡轮进口温度，Q和R正定对称，正整数N_u和N_p分别为控制时域和预测时域。

2.如权利要求1所述基于非线性模型预测控制的航空发动机直接推力控制方法，其特征在于，使用预先训练的在线滑动窗口深度神经网络作为所述非线性模型预测控制方法的预测模型，所述在线滑动窗口深度神经网络的损失函数描述为：

其中x为输入向量，y为输出向量，j表示为第j时刻，L为滚动区间长度，f_DNN表述深度神经网络的映射，W为权重矩阵，b为偏置向量。

3.如权利要求2所述基于非线性模型预测控制的航空发动机直接推力控制方法，其特征在于，所述预测模型的输入x_DNN和输出y_DNN具体如下：

其中，W_fb(k)，N_f(k),N_c(k),S_mf(k),S_mc(k),T₄₁(k),F(k)分别为k时刻的发动机燃油输入、风扇转速、压气机转子转速、风扇喘振裕度、压气机喘振裕度、高压涡轮进口温度、发动机推力，m₁,m₂,…,m₇为预设的正整数。