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龍圖騰網恭喜南京航空航天大學申請的專利基于多維指令調節器的航空發動機限制保護控制方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114625000B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-27發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210119805.2，技術領域涉及：G05B13/04；該發明授權基于多維指令調節器的航空發動機限制保護控制方法是由徐文浩;黃金泉;潘慕絢設計研發完成，并于2022-02-09向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于多維指令調節器的航空發動機限制保護控制方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于多維指令調節器的航空發動機限制保護控制方法，包括建立包括多變量主控制器和航空發動機的內環控制系統狀態空間模型；設計帶輸入輸出約束的多維指令調節器；多維指令調節器限制保護控制方法數字仿真。本發明建立航空發動機內環控制系統狀態空間模型作為預測模型，通過多維指令調節器在線滾動優化帶有輸入輸出約束的限制保護控制問題，實現航空發動機多參數快速跟蹤和多參數的限制保護。該方法中前置指令調節器技術可適用于各類主控制器，對于有多個可調變量的動力機械系統具有普遍適用性。

本發明授權基于多維指令調節器的航空發動機限制保護控制方法在權利要求書中公布了：1.一種基于多維指令調節器的航空發動機限制保護控制方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1：建立包括多變量主控制器和航空發動機的內環控制系統狀態空間模型；步驟2：設計帶輸入輸出約束的多維指令調節器；步驟3：多維指令調節器限制保護控制方法數字仿真；所述步驟1中內環控制系統狀態空間模型具體建立步驟如下：步驟1-1：在當前飛行高度、馬赫數和工作狀態下，采用小擾動和擬合法建立航空發動機離散狀態空間模型，并對模型進行歸一化處理，如式1所示 式中A、B、C、D為適維矩陣，xk、uk和yk為航空發動機的狀態量、輸入量和輸出量，航空發動機的狀態量包括風扇轉速nL、壓氣機轉速nH，輸入量包括燃油流量Wf、尾噴管喉道面積A8，輸出量包括風扇轉速、壓氣機轉速、發動機壓比EPR、低壓渦輪出口溫度T6、壓氣機出口壓力P3；步驟1-2：依據航空發動機離散狀態空間模型設計增廣LQ跟蹤控制器作為內環系統主控制器，控制器形式如式2所示Δuk＝K1Δxk+K2ymk-rk2式中K1為適維比例系數矩陣，K2為適維積分系數矩陣，Δuk為航空發動機輸入量的一階差分，Δxk為航空發動機狀態量的一階差分，ymk為航空發動機被控制輸出，包括壓氣機轉速、發動機壓比，rk為航空發動機跟蹤指令；步驟1-3：在相同飛行高度、馬赫數和工作狀態下，采用解耦階躍響應和擬合法建立航空發動機內環控制系統離散狀態空間模型，如式3所示 式中Acl、Bcl、Ccl、Dcl為適維矩陣，xcl、vk和ycl為航空發動機內環控制系統的狀態量、輸入量和輸出量，航空發動機內環控制系統的狀態量包括風扇和壓氣機轉速及其一階差分、燃油流量、尾噴管喉道面積，輸入量包括壓氣機轉速虛擬指令vnL和發動機壓比虛擬指令vEPR，輸出量包括壓氣機轉速、低壓渦輪出口溫度、壓氣機出口壓力、燃油流量、尾噴管喉道面積、燃油流量一階差分ΔWf、尾噴管喉道面積一階差分ΔA8；所述步驟2中的設計帶輸入輸出約束的多維指令調節器具體步驟如下：步驟2-1：考慮航空發動機輸入輸出約束 下標max、min分別代表限制最大值、限制最小值，依據航空發動機內環控制系統離散狀態空間模型，以遞增優化算法求解最大輸出允許集Oj＝{xcl0,v0|yclk；xcl0,v0∈Y,k＝0,1,…,j}5其中Y＝{yclk|Syclk≤s}，最終確定預測時域長度j；步驟2-2：以壓氣機轉速和發動機壓比指令與其虛擬指令的差值的二次函數為優化目標Q為正定矩陣，依據最大輸出允許集，航空發動機內環控制系統離散狀態空間模型，將靜態和動態約束矩陣初始設為 由遞歸算法建立靜態和動態約束矩陣作為優化問題的約束條件，如式7所示 當t＝j時，遞歸算法結束；步驟2-3：在當前航空發動機內環控制系統狀態下，采用二次規劃算法求解由步驟2-2的優化目標和約束條件建立的優化問題 獲得當前時刻的壓氣機轉速和發動機壓比虛擬指令vk，若優化問題8求解失敗則使用前一時刻虛擬指令作為當前時刻虛擬指令；所述步驟3中的多維指令調節器限制保護控制方法數字仿真具體步驟如下：步驟3-1：給定航空發動機輸入和輸出限制最大值、最小值和仿真時長k，并初始化仿真時刻t＝0；步驟3-2：獲取當前時刻飛行高度、馬赫數和工作狀態，給定合適的多維階躍跟蹤指令；步驟3-3：獲取當前時刻航空發動機內環控制系統離散狀態空間模型和相應預測時域長度，建立優化目標、靜態和動態約束矩陣；步驟3-4：獲取航空發動機內環控制系統當前狀態量，采用二次規劃算法求解的帶輸入輸出約束的多維指令優化問題，得到當前時刻虛擬指令；步驟3-5：將虛擬指令作為跟蹤指令由主控制器計算下一時刻燃油流量和尾噴管喉道面積，并計算下一時刻航空發動機狀態量和輸出量；步驟3-6：t＝t+1，重復步驟3-2至步驟3-5直到t＝k。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人南京航空航天大學，其通訊地址為：210016 江蘇省南京市秦淮區御道街29號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。