طراحي كنترلر MIN-MAX براي مدل ترموديناميكي موتور توربوفن دومحوره غير مخلوط شونده

Min-Max Controller Design for Double Shaft Unmixed Turbofan Engine’s Thermodynamic Model

در اين مقاله طراحي كنترلر Min-Max به منظور كنترل مدل ترموديناميكي موتور توربوفن دومحوره غير مخلوط شونده در نقطه طراحي ارائه شده است. براي اين منظور، در ابتدا محدوديت هاي موجود براي عملكرد مطمئن و ايمن موتور توربوفن و همچنين شرايط عملكردي بحراني موتور مورد نظر، از كاتالوگ ها و منابع موجود بدست آمده اند و به عنوان محدوديت هاي كنترلر در روند طراحي در نظر گرفته شده اند. مدل سازي ترموديناميكي موتور توربوفن به همراه طراحي كنترلر در محيط سيمولينك نرم افزار MATLAB انجام شده است. نتايج بدست آمده از شبيه سازي نشان مي دهند كه كنترلر به خوبي تراست مورد درخواست خلبان را تامين كرده و قيدهاي تعريف شده همچون محدوديت سرعت و شتاب محور فشار بالا، محدوديت فشار خروجي از كمپرسور فشار بالا و محدوديت دماي خروجي از محفظه احتراق را رعايت مي كند و همچنين از وقوع پديده هاي سرج، استال، خاموشي شعله در محفظه احتراق و… جلوگيري مي كند.

In this paper, a Min-Max controller design is presented for a double shaft unmixed turbofan engine’s thermodynamic model at design point. For this objective, first, the safe operation’s limitations for turbofan engine are determined from the related catalogues and references and used in controller design process. Thermodynamic Modelling and controller design are conducted in Simulink environment of MATLAB software. Simulation results show that the controller effectively provides the thrust command and the limitations of high pressure spool speed and acceleration, output pressure of high pressure compressor and output temperature of combustion chamber are satisfied and surge, stall and flameout events are prevented.