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1、2007年6月机床与液压Jun2007第35卷第6期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol35No6*基于迭代学习控制的飞机除冰液温度控制方法研究1,21,21,2邢志伟,王立文,张宏波(1中国民航大学航空自动化学院,天津300300;2中国民航地面特种设备研究基地,天津300300)摘要:在飞机集中除冰系统除冰液温度控制单元结构设计的基础上,分析了飞机除冰液加热温度控制系统的时变及时延特性。从理论上分析了迭代学习控制的稳定条件及对延迟干扰的鲁棒性,提出了基于迭代控制理论的除冰
2、液温度控制策略,以克服系统的纯延迟给除冰液温度控制带来的不利影响。并利用系统的实际温升曲线模型对设计的控制策略进行了仿真研究,仿真结果验证了提出算法的有效性。关键词:飞机除冰液;温度控制;时延;迭代学习控制中图分类号:TP242文献标识码:A文章编号:1001-3881(2007)6-146-3ILCBasedTemperatureControlSchemeforAircraftDeicingFluid1,21,21,2XINGZhiwei,WANGLiwen,ZHANGHongbo(1I
3、nstituteofAviation&Automation,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300,China;2GroundSupportEquipmentResearchBase,CAAC,Tianjin300300,China)Abstract:Atemperaturecontrolsystemstructureforaircraftdeicingfluidwasproposedbasedontheanalysisofthestatetime
4、varyandtimedelaycharactersofthesystemAaircraftdeicingfluidtemperaturecontrolschemewasprovidedbasedonthetheoryofiterativelearningcontrol(ILC)toalleviatethetemperaturefluctuationcausedbythesystemstatetimevaryandtimedelayThevalidoftheproposedcontr
5、olalgorithmwasverifiedbytherealsystemtemperatureraisemodelsimulationKeywords:Aircraftdeicingfluid;Temperaturecontro;lTimedelay;ILC0引言飞机集中除冰系统除冰液温度控制需求,提出一种基[3]随着我国民航业务量的激增,如何保证民航运行于迭代学习理论的除冰液温度控制策略,解决了除的安全和效率已经成为我国民航发展过程中必须解决冰液温度控制中的大延迟和流量扰动问题,仿真结果的
6、问题。其中,飞机除冰装备的性能是影响民航冬季验证了算法的有效性。目前,该思想已经应用于首都运行安全和效率的关键因素,在过去几年里,由于飞机场飞机集中除冰系统中。机除冰问题已经引起了多起空难和航班大面积延误等1除冰液温度控制系统结构[1]灾难性事故。目前,新型的飞机除冰装备除冰液加除冰液温度控制系热一般采用即热式加热方法,即需要在除冰液喷射或统包括主计算机系统、供液过程中实现对液体的即时加热,因此需要对除冰控制执行单元、除冰液液喷射出口温度进行控制。而加热的快速性和出口温热交换器、除冰液出口度的稳定
7、性是影响除冰装备作业能力和效率的关键因温度检测单元等几个部图1除冰液温度控素。分,系统结构如图1所制系统结构飞机除冰液加热控制单元是典型的大滞后、非线示。性、时变的复杂系统,难以通过理论方法建立其精确其中,除冰液温度控制执行机构包括3台具有两的数学模型。同时,在除冰装备作业过程中,喷枪或级功率输出的柴油燃烧器,通过小周期占空比信号可出口的开启、关闭以及调节会使除冰液的流量在很大以控制燃烧器两级功率输出的启停,从而可以平滑调的范围内变化,这种流量的扰动会直接导致系统参数节燃烧器平均输出功率,以实
8、现除冰液的温度控制。和系统的纯延迟时间在很大范围内变化。因此,采用除冰液热交换器包括3台螺旋管式燃油锅炉,每台锅传统的基于模型的控制很难实现除冰液出口温度的稳炉内包括6层螺旋钢管,螺旋管总长度约为95m,总2定、精确控制。传热面积约为517m。除冰液出液口设有温度传感[2]Smith预估理论是解决大滞后系统控制的方法器,用于检测除冰液的出口温度。之一,但是这种方法依赖于系统精确的模型,模型误为保证在除冰液出口流量变化的情况下,加热器差过大会导致系统失稳。为解决该问题
