JP2016020692A - 多変数フィードフォワード制御 - Google Patents

Abstract

【課題】過渡状態のガスタービンエンジンの可変状態を追跡する方法【解決手段】ロータ速度及び圧力比を示す入力データを取得する段階と、入力データに基づいて圧力比基準過渡スケジュール軌跡を計算する段階と、入力データに基づいて速度基準過渡スケジュール軌跡を計算する段階と、速度基準過渡スケジュール軌跡及び圧力比基準過渡スケジュール軌跡に基づいてフィードフォワード変数を計算する段階と、フィードバック制御変数を取得する段階と、フィードフォワード変数及びフィードバック制御変数の組み合わせに基づいて制御変数を決定する段階と、を含む。【選択図】図３

Description

本明細書に記載の技術は、全体的にはガスタービンエンジンに関し、詳細には航空機用ガスタービンエンジンの制御に関する。

最近のターボファンエンジンにおいて、圧力比は、最適な性能及び作動性を得るための制御パラメータとしての役割を果たす。しかしながら、フィードバックループを使用する多変数又は多入力、多出力（ＭＩＭＯ）システムを追跡する圧力比は、望ましくない誤差レベルになる場合があり、特に高速過渡の場合に制御システム性能を制限する。追跡誤差の影響を緩和する解決策は、一般に過渡運転時に基本フィードバックシステムを強化する追加の論理及び機能的プロセスを含む。すなわち、従来の追跡システムは、内在するシステムの基本的な特性化ミスに対処するためにどれ位基準値を変更するかの測定値に基づく追加の制御スキームをＭＩＭＯフィードバックモデルに優先する。本質的に、タービンエンジン用制御システムのための最新の解決策は、フィードバック多変数システムの欠点を認識するが問題点を直接解決しない。

従って、小さな及び大きな過渡条件に関する入出力可変状態を安定的に追跡するガスタービンエンジン用制御システムを開発することが望ましいことになる。

過渡状態のガスタービンエンジンの可変状態を追跡する方法は、ロータ速度及び圧力比を示す入力データを取得する段階と、入力データに基づいて圧力比基準過渡スケジュール軌跡を計算する段階と、入力データに基づいて速度基準過渡スケジュール軌跡を計算する段階と、速度基準過渡スケジュール軌跡及び圧力比基準過渡スケジュール軌跡に基づいてフィードフォワード変数を計算する段階と、フィードバック制御変数を取得する段階と、フィードフォワード変数及びフィードバック制御変数の組み合わせに基づいて制御変数を決定する段階と、を含む。

本明細書に記載の技術は、添付の図面と一緒に以下の説明を参照することで最も良く理解することができる。

例示的なガスタービンエンジンの概略図。 １つの実施形態による多変数フィードフォワード制御システムのブロック図。 図２の多変数フィードフォワード制御システムを用いてジェットエンジの可変状態を追跡する方法を示すフローチャート。

背景技術及び以下の説明において、説明を目的として、本明細書に記載の技術の完全な理解を可能にするために多くの特定の詳細内容が説明される。しかしながら、当業者には、この特定の細部内容がなくても例示的な実施形態を実施できることが明白であろう。場合によっては、構造体及び装置は、例示的な実施形態の説明を容易にするために概略図の形態で示される。

例示的な実施形態は、図面を参照に説明される。図面は、所定の実施形態の特定の詳細内容を示し、これはモジュール又は方法を実装するか、又は１つ又はそれ以上のコンピュータプログラム製品を含むことができる。しかしながら、図面は、そこに存在する何らかの限定を課すると解釈すべきではない。本方法及び任意のコンピュータプログラム製品は、これらの動作を実現するために任意の機械可読媒体上に設けることができる。実施形態は、既存のコンピュータプロセッサを用いて、この目的又は他の目的のために組み込まれた特定用途向けコンピュータプロセッサによって、又はハードウェアシステムによって実装することができる。

前述のように、本明細書に記載の実施形態は、機械可読媒体上に記憶された機械実行可能命令又はデータ構造を担持又は有するための、機械可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品を含むか又は利用することができる。当該機械可読媒体は、汎用又は専用コンピュータ、又はプロセッサを有する他の機械によってアクセス可能な任意の利用可能な媒体とすることができる。例示的に、当該機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶デバイス、又は、機械実行可能命令又はデータ構造の形態で所望のプログラムコードを担持又は記憶するために使用され、汎用又は専用コンピュータあるいはプロセッサを有する他の機械によってアクセス可能な任意の他の媒体を備えることができる。情報が、ネットワーク又は別の通信接続（有線、無線、又は有線と無線の組合せ）を通じて機械に転送又は提供される場合、機械は、適宜、その接続を機械可読媒体とみなす。従って、任意のこのような接続は、適宜、機械可読媒体と呼ばれる。また、前記の組み合わせは、機械可読媒体の範囲内に含まれる。機械実行可能命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は専用処理機械に、所定の機能又は機能グループを実施させる命令及びデータを含む。

実施形態に関しては、１つの実施形態では例えばネットワーク環境において機械によって実行されるプログラムモジュールの形態にある、プログラムコード等の機械実行可能命令を含むプログラム製品によって実装することができる方法ステップの一般的な文脈で説明される。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実施する技術的効果を有する又は特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造体等を含む。機械実行可能命令、関連のデータ構造体、及びプログラムモジュールは、本明細書に記載の方法のステップを実行するためのプログラムコードの実施例に相当する。当該実行可能命令又は関連のデータ構造体の特定のシーケンスは、当該ステップで説明される機能を実施するための対応する動作の実施例に相当する。

実施形態は、プロセッサを有する１つ又はそれ以上の遠隔コンピュータに対する論理接続を使用して、ネットワーク環境で実施することができる。論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）及びワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含むことができ、これらはここで例示的に提示されており、限定するものではない。当該ネットワーク環境は、オフィス規模のコンピュータネットワーク又は会社規模のコンピュータネットワーク、イントラネット及びインターネットでは当たり前であり、多種多様な異なる通信プロトコルを使用することができる。当業者であれば、当該ネットワークコンピューティング環境は、一般に、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサをベースとする家電又はプログラム可能な家電、ネットワークＰＣ、マイクロコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を含む、多数のタイプのコンピュータシステム構成を包含することを理解できるはずである。

また、実施形態は、通信ネットワークを介して（ハードワイヤードリンク、無線リンクによって、又はハードワイヤードリンク或いは無線リンクの組み合わせによって）リンクされるローカル処理デバイス及び遠隔処理デバイスによってタスクが実施される分散コンピューティング環境で実施することができる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、ローカルメモリ記憶装置と遠隔メモリ記憶装置のどちらにも位置することができる。

例示的な実施形態の全体又は一部分を実施するための例示的なシステムは、処理ユニット、システムメモリ、及びシステムメモリを含む様々なシステムコンポーネントを処理ユニットに結合するシステムバスを含むコンピュータの形態にある汎用コンピューティングデバイスを含む場合がある。システムメモリは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。また、コンピュータは、磁気ハードディスクからの読出し及びその書込みのための磁気ハードディスクドライブ、取外し式磁気ディスクからの読出し及びその書込みのための磁気ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ又は他の光媒体等の取外し式光ディスクからの読出し及びその書込みのための光ディスクドライブを含むことができる。これらのドライブ及びそれらの関連の機械可読媒体は、機械実行可能命令、データ構造体、プログラムモジュール、及びコンピュータのための他のデータの不揮発性記憶を可能にする。

実施形態に記載の方法の技術的効果は、大規模な過渡特性を緩和する際に、統合多変数フィードバック制御ゲインを維持して制御システムのための複雑で不安定な発見的論理プロセッサを排除しながら、改善された追跡性能を含むことができる。他の利点としては、加速度及び作動制限の高性能な追跡、及び空中給油、空母接近行動、又は短距離垂直離着陸（ＳＴＯＶＬ）等の特別なミッションにおける改善されたスラスト応答を含むことができる。商業上の利点は、開発コストを抑える設計効率の改善を含む。

本発明の実施形態は、ガスタービンエンジン用制御システムが必要とする任意の環境で実施することができ、多変数フィードフォワード制御システムは、現在、ジェットエンジン環境で実装できることが想定される。ガスタービンエンジンは、最新の商用又は軍用航空機に一般に使用されるゼネラルエレクトリック社のＧＥｎｘ又はＣＦ６シリーズのエンジン等のターボファンエンジンとすること、又はターボプロップ又はターボシャフト等の種々の他の公知のガスタービンエンジンとすることができる。また、ガスタービンエンジンは、低圧タービン領域の下流で追加の所定量の燃料を燃やして排気ガスの速度を高くして、スラストを増大させるアフターバーナーを有することができる。

図１は、長手方向軸線１５に沿ってファンセクション１４の軸方向下流に配置されたコアエンジンセクション１２を含む例示的なガスタービンエンジン１０の概略図である。コアエンジンセクション１２は、ほぼ管状の外側ケーシング１６を含み、外側ケーシング１６は、環状のコアエンジン入口１８を形成してコアエンジンセクション１２に流入する空気の圧力を第１の圧力レベルまで上昇させるのに使用する加圧ブースタ２０を囲みかつ支持する。高圧多段式軸流圧縮機２２は、ブースタ２０から加圧空気を受け取り、その空気の圧力をさらに高める。この加圧空気は燃焼器２４に流入し、燃焼器２４内において、燃料が加圧空気ストリーム内に噴射されて、加圧空気の温度及びエネルギーレベルを上昇させる。高エネルギー燃焼生成物は、第１の駆動シャフト２８を介して圧縮機２２を駆動するのに使用される第１のタービン２６に流入し、次に第１の駆動シャフト２８と同軸になった第２の駆動シャフト３２を介してブースタ２０を駆動するのに使用される第２のタービン３０に流入する。タービン２６及び３０の各々を駆動した後に、燃焼生成物は、コアエンジンセクション１２から排出ノズル内に送られて推進ジェットスラストをもたらす。

ファンセクション１４は、環状のファンケーシング３８によって囲まれた回転可能な軸流ファンロータ３６を含む。ファンケーシング３８は、複数のほぼ半径方向に延びる円周方向に間隔を置いて配置された支持ストラット４０によってコアエンジンセクション１２の周りに支持される。ファンケーシング３８は、半径方向に延びる出口ガイドベーン４２によって支持され、かつファンロータ３６及び複数のファンロータブレード４４を囲む。ファンケーシング３８の下流側セクション３９は、コアエンジン１２の外側部分上に延びて、付加的な推進ジェットスラストをもたらす二次つまりバイパス空気流導管４６を形成する。

過渡データは、各変数の間の強結合を示す。圧力比応答は、非最小位相である場合が多く、結果的に、制御基準値が独立した変数であるという従来のＭＩＭＯ設計が仮定に基づいているので、これは有意な望ましくない低減である。従って、航空機用ガスタービンエンジンをフィードバックだけの制御システムを用いて制御するためには、システムは、必然的に、制御帯域幅を広げて各制御基準値を低減又は減結合することで、安定性及びロバスト性を折り合わせる。結合の誤差は、大きなモデル誤差（つまり、部分的な不一致による大きな過渡応答）、及び動的逆変換デザインにおける非モデル化動特性を生じる場合がある。代わりに、エンジン制御のダイレクトフィードフォワード演算は、フィードバックの帯域幅に関する制限を回避して、予測基準値変化に基づいてエフェクタを瞬間的に移動させる（エフェクタ動的能力に従って）。制御システムは、フィードフォワード演算に用いる偏分が実際のエンジンの動特性に近い場合には追跡誤差を最小にすることができる。

図２を参照すると、多変数フィードフォワード及びフィードバック制御システム１００のブロック図が示されている。制御システム１００への入力１１０、１１２は、エンジ特性の検出値を含み、エンジンの状態、作動性、又は環境を示す観察値のアナログ又はデジタル表現を含むことができる。例えば、第１の入力１１０は、圧力比１１０を含むことができ、第２の入力１１２は、大気圧力Ｐ０及ファンの前の空気温度Ｔ２を含むことができる。本明細書に記載の制御システムでは、第２の入力１１２は、ロータ加速（Ｎｄｏｔ）スケジュール１１６への局所入力である。つまり、現在値Ｐ０及びＴ２は、部分的に、ロータ加速Ｎｄｏｔ １１８を決定する。このように、ロータ加速スケジュール１１６は、ロータ加速度のような複雑で非線形のシステム要素を、帯域が限定されたサブシステムの集合にするので、コントローラは、最も近い定義済みサブシステムの間の補間によってロータ加速度１１８を決定して制御することができる（例えば、Ｐ０、Ｔ２に関する値グループ、制御された変数Ｙｃｔｒｌ１４６のセンサ出力１４４など）。

ロータ加速度１１８は、第１の入力１１０（例えば、圧力比）と一緒に、過渡出力管理スケジュール、ＴＲ１２０に入力される。大きな過渡Ｎｄｏｔ制御の場合、ファン及びコアの変化率は、圧力比基準過渡スケジュール１２０に加えて、大きな過渡スロットル状態の下で第２の入力（例えば、Ｐ０及びＴ２）に関して設計されたスケジュールに基づいて計算する。ロータ加速度、Ｎｄｏｔ１１８は、積分器１２２に入力される。積分器１２２は、ロータ速度Ｎの推定値を計算し、速度スケジュール軌跡を生成する。速度及び圧力比のスケジュールされた軌跡、及び前方予測を用いて、フィードフォワード（ＦＦ）１２４が、所望の軌跡に基づいて計算される。例えば、一次予測の１つのステップは以下の式による。

ここで、ｖ_ｆｆは圧力比軌跡に基づく計算されたフィードフォワード、ｙ_ｄ、λ_ａは仮定時定数、Ｔ_ｓはサンプル時間である。

フィードフォワード制御出力、ＦＦ１２４は、ブロックＦ（ｓ）１３０に入力する。機能ブロック１３０は、ＦＦ１２４からのフィードフォワード制御出力の追加の動的整形を行う。

ロータ速度Ｎには、ブロック１２６において制御線数Ｙｃｔｒｌ１４６が加算される。ブロック１２６での加算操作の出力は、ブロックＬ（ｓ）１２８に入力される。機能ブロックＬ（ｓ）１２８は、多変数フィードバック制御ループ動的調整である。制御ループの調整は、制御パラメータを調整して、所望の制御応答をもたらすように制御パラメータを最適化するようになっている。ブロックＬ（ｓ）及びＦ（ｓ）１３０の出力は、ブロック１３９の加算操作部に入力される。

制御システムへの入力１１０、１１２（例えば、圧力比、Ｐ０、及びＴ２）はＭＩＭＯ入力であり、動的逆変換によって、Ｋ１（１３２）及びＫ２（１３４）行列のＭＩＭＯゲインがもたらされる。外乱除去１４０は、制御されたエフェクタのオフスケジューリング誤差ジオメトリのフィードフォワード制御として含まれ、Ｋｄ行列１４１のＭＩＭＯゲインをもたらす。すなわち、外乱除去は、制御されていないエフェクタの影響を緩和する。ゲイン行列は、ブロック１３８で積分され、ブロック１４２のプラントダイナミックスＧ（ｓ）に入力される。すなわち、ブロック１４２のＧ（ｓ）は、サイクルモデル及びエフェクタモデルの両方を含むプラントダイナミックスを表す。

フィードフォワード制御とフィードバック制御を組み合わせると、圧力比制御を用いた離散化動的方程式は、以下のようになる。

ここで、応答ｙは、フィードフォワードｙｆｆ及びフィードバックｙｆｂを組み合わせたものであり、制御計算ｕ（ｋ）＝ｕｆｆ（ｋ）＋ｕｆｂ（ｋ）をもたらす。Ｃ、Ａ、Ｂｕは、線形エンジン速度、トルク、及び入力偏分である。Ｂｄ及びＤｄは、開ループのスケジュールされたエフェクタ又は他のモデル化された外乱偏分であり、ｄ（ｋ）は、開ループのスケジュールされたエフェクタ及び他のモデル化された外乱によって生じる外乱を示す。

図３を参照すると、フィードフォワード制御及びフィードバック制御システムを実行する方法２００が示されている。方法２００は、過渡状態のガスタービンエンジンの可変状態を追跡する。作動時、本方法は、プロセッサ上のコンピュータプログラムで実行できる。ステップ２１０において、プロセッサは、ロータ速度及び圧力比を表す入力データを取得する。この入力データに基づいて、ステップ２２０において、プロセッサは、圧力比基準過渡スケジュール軌跡を計算する。プロセッサは、利用可能な入力及び必要な出力に基づいて他のスケジュールを追加的に計算することができる。例えば、プロセッサは、速度基準過渡スケジュール軌跡を計算することができる。次に、テップ２３０において、プロセッサは、速度基準過渡スケジュール軌跡及び圧力比過渡スケジュール軌跡に基づいて、フィードフォワード変数を計算することができる。次に、プロセッサは、ステップ２４０においてフィードバック制御変数を取得し、ステップ２５０において、フィードフォワード変数とフィードバック制御変数の組み合わせによる、結合された多変数に基づいて、制御変数を取得する。

軍用エンジンは、空中給油、空母接近行動、又は短距離垂直離着陸（ＳＴＯＶＬ）等の特別なミッションのための運転要件を満たすために高スラスト追跡性能（すなわち、帯域幅）を必要とする場合が多い。

背景技術及び前記の説明において、説明を目的として、本明細書に記載の技術の完全な理解を可能にするために多くの特定の詳細内容が説明される。しかしながら、当業者には、この特定の細部内容がなくても例示的な実施形態を実施できることが明白であろう。場合によっては、構造体及び装置は、例示的な実施形態の説明を容易にするために概略図の形態で示される。

例示的な実施形態は、図面を参照に説明される。図面は、本明細書に記載のモジュール、方法、コンピュータプログラム製品を実装する所定の実施形態の特定の詳細内容を示す。しかしながら、図面は、そこに存在する何らかの限定を課すると解釈すべきではない。本方法及び任意のコンピュータプログラム製品は、これらの動作を実現するために任意の機械可読媒体上に設けることができる。実施形態は、既存のコンピュータプロセッサを用いて、この目的又は他の目的のために組み込まれた特定用途向けコンピュータプロセッサによって、又はハードウェアシステムによって実装することができる。

前述のように、本明細書に記載の実施形態は、機械可読媒体上に記憶された機械実行可能命令又はデータ構造を担持又は有するための、機械可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品を含むことができる。当該機械可読媒体は、汎用又は専用コンピュータ、又はプロセッサを有する他の機械によってアクセス可能な任意の利用可能な媒体とすることができる。例示的に、当該機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶デバイス、又は、機械実行可能命令又はデータ構造の形態で所望のプログラムコードを担持又は記憶するために使用され、汎用又は専用コンピュータあるいはプロセッサを有する他の機械によってアクセス可能な任意の他の媒体を備えることができる。情報が、ネットワーク又は別の通信接続（有線、無線、又は有線と無線の組合せ）を通じて機械に転送又は提供される場合、機械は、適宜、その接続を機械可読媒体とみなす。従って、任意のこのような接続は、適宜、機械可読媒体と呼ばれる。また、前記の組み合わせは、機械可読媒体の範囲内に含まれる。機械実行可能命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は専用処理機械に、所定の機能又は機能グループを実施させる命令及びデータを含む。

実施形態に関しては、１つの実施形態では例えばネットワーク環境において機械によって実行されるプログラムモジュールの形態にある、プログラムコード等の機械実行可能命令を含むプログラム製品によって実装することができる方法ステップの一般的な文脈で説明される。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実施する技術的効果を有する又は特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造体等を含む。機械実行可能命令、関連のデータ構造体、及びプログラムモジュールは、本明細書に記載の方法のステップを実行するためのプログラムコードの実施例に相当する。当該実行可能命令又は関連のデータ構造体の特定のシーケンスは、当該ステップで説明される機能を実施するための対応する動作の実施例に相当する。

実施形態は、プロセッサを有する１つ又はそれ以上の遠隔コンピュータに対する論理接続を使用して、ネットワーク環境で実施することができる。論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）及びワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含むことができ、これらはここで例示的に提示されており、限定するものではない。当該ネットワーク環境は、オフィス規模のコンピュータネットワーク又は会社規模のコンピュータネットワーク、イントラネット及びインターネットでは当たり前であり、多種多様な異なる通信プロトコルを使用することができる。当業者であれば、当該ネットワークコンピューティング環境は、一般に、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサをベースとする家電又はプログラム可能な家電、ネットワークＰＣ、マイクロコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を含む、多数のタイプのコンピュータシステム構成を包含することを理解できるはずである。

また、実施形態は、通信ネットワークを介して（ハードワイヤードリンク、無線リンクによって、又はハードワイヤードリンク或いは無線リンクの組み合わせによって）リンクされるローカル処理デバイス及び遠隔処理デバイスによってタスクが実施される分散コンピューティング環境で実施することができる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、ローカルメモリ記憶装置と遠隔メモリ記憶装置のどちらにも位置することができる。

例示的な実施形態の全体又は一部分を実施するための例示的なシステムは、処理ユニット、システムメモリ、及びシステムメモリを含む様々なシステムコンポーネントを処理ユニットに結合するシステムバスを含むコンピュータの形態にある汎用コンピューティングデバイスを含む場合がある。システムメモリは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。また、コンピュータは、磁気ハードディスクからの読出し及びその書込みのための磁気ハードディスクドライブ、取外し式磁気ディスクからの読出し及びその書込みのための磁気ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ又は他の光媒体等の取外し式光ディスクからの読出し及びその書込みのための光ディスクドライブを含むことができる。これらのドライブ及びそれらの関連の機械可読媒体は、機械実行可能命令、データ構造体、プログラムモジュール、及びコンピュータのための他のデータの不揮発性記憶を可能にする。

本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、また、あらゆる当業者が、あらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる組み込み方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。

１０ ガスタービンエンジン
１２ コアエンジンセクション
１４ ファンセクション
１５ 長手方向軸線
１６ 管状外側ケーシング
１８ 環状コアエンジン入口
２０ 加圧ブースタ
２２ 圧縮機
２４ 燃焼器
２６ タービン
２８ 駆動シャフト
２９ エキサイタ
３０ タービン
３２ 駆動シャフト
３４ 排気ノズル
４２ ガイドベーン
４４ ファンロータブレード
４６ 空気流導管
１００ フィードフォワード制御及びフィードバック制御システム
１１０ 第１の入力（圧力比）
１１２ 第２の入力
１１６ ロータ加速スケジュール
１１８ ロータ加速度
１２０ 過渡出力管理スケジュー、ＴＲ
１２２ 積分器
１２４ フィードフォワード
１２６ 加算器
１２８ 多変数フィードバック制御ループ動的調整
１３０ 動的整形
１３２ Ｋ１
１３４ Ｋ２
１３６ ｄ（ｘ）
１３８ 積分器
１４０ 外乱モデル
１４２ プラント動的モデル
１４４ センサ出力
１４６ Ｙ ｃｔｒｌ
２００ フィードバックフィードフォワード制御方法
２１０ 入力データ取得
２２０ 圧力比計算
２３０ フィードフォワード変数計算
２４０ フィードバック制御変数取得
２５０ 制御変数決定

Claims (5)

1. 過渡状態のガスタービンエンジンの可変状態を追跡する方法であって、
   ロータ速度及び圧力比を示す入力データを取得する段階と、
   前記入力データに基づいて圧力比基準過渡スケジュール軌跡を計算する段階と、
   前記入力データに基づいて速度基準過渡スケジュール軌跡を計算する段階と、
   前記速度基準過渡スケジュール軌跡及び前記圧力比基準過渡スケジュール軌跡に基づいてフィードフォワード変数を計算する段階と、
   フィードバック制御変数を取得する段階と、
   前記フィードフォワード変数及び前記フィードバック制御変数の組み合わせで結合された多変数に基づいて制御変数を決定する段階と、
   を含む方法。
2. 外乱除去の段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記入力データを取得する段階は、圧力及び空気温度を示すデータを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記速度基準過渡スケジュール軌跡を計算するための前記入力データは、前記圧力及び空気温度に基づく、請求項３に記載の方法。
5. 前記フィードフォワード変数を動的に整形する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。