航空エンジンの安全性制限の臨時制御:データ駆動型ADPフレームワーク

科学分野:

• 航空宇宙工学
• 制御理論
• 人工知能

背景:

• 航空機エンジンの制御は,厳格な安全制限を遵守しながら,複雑な一時的な条件を管理する必要があります.
• 既存の方法は,広範囲のトランジタと明示的な制約の強制と闘っています.
• 安全で効率的な航空機エンジン操作のための 強力な制御戦略の開発は極めて重要です

研究 の 目的:

• 安全に制限された航空機エンジン制御のための新しいデータ駆動型アダプティブダイナミックプログラミング (ADP) フレームワークを開発する.
• 広い範囲の一時的な操作で,国家および入力安全制限を明示的に適用する.
• 制御性能を向上させ,航空機エンジンのアプリケーションにおける計算の複雑さを軽減する.

主な方法:

• ディフェオモルフ変換を使用して,明示的な状態の制約を排除し,仮想入力飽和の問題を再構成します.
• 入力制約を処理し,ベルマンの最適性原理を適用するための逆ハイパーボリックタングントバリア関数を設計する.
• ハミルトン-ジャコビ-ベルマン方程式を近似し,最適な制御法を導出するために,データ駆動のポリシーイテレーション方法を使用します.

主要な成果:

• 提案されたADPフレームワークは,国家および入力安全の制約を成功裏に適用します.
• JT9Dエンジンのシミュレーションでは,安全で迅速な動作状態の移行が示されました.
• この方法は,PIDとPSO-MPCと比較して,加速時間を24.6%短縮した優れた制御性能を達成しました.

結論:

• 開発されたデータ駆動型 ADP フレームワークは,安全性の制限のある航空機エンジン制御のための実行可能で安定したソリューションを提供します.
• このアプローチは,一時的な状態での制御性能と効率を大幅に改善します.
• この研究は,現代の航空機エンジン制御システムの実用的な進歩を示しています.