面向小型涡喷发动机推力估计的非线性模型辨识与观测器设计
机器人学
2022-05-18 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
喷气动力垂直起降（VTOL）无人机需要精确的推力估计以确保足够的稳定裕度和鲁棒机动。小型涡喷发动机已成为驱动重型空中无人机的良好候选。然而，由于这些涡喷发动机中可用的仪表有限，使用经典技术估计精确推力并非易事。本文提出了一种方法，用于精确在线估计iRonCub——一种空中人形机器人——所用小型涡喷发动机的推力。我们使用灰箱方法，基于从定制发动机测试台获取的数据，用非线性状态空间模型捕捉涡喷发动机系统动力学。然后，该模型被用于设计一个扩展卡尔曼滤波器（EKF），该滤波器仅根据角速度测量值估计涡喷发动机推力。我们利用参数估计算法确保EKF即使在发动机故障时也能给出平滑且准确的估计。所设计的EKF在测试台上进行了验证，估计推力的平均绝对误差在额定峰值推力的2%以内。
引用
@article{arxiv.2205.08330,
title = {Nonlinear Model Identification and Observer Design for Thrust Estimation of Small-scale Turbojet Engines},
author = {Affaf Junaid Ahamad Momin and Gabriele Nava and Giuseppe LErario and Hosameldin Awadalla Omer Mohamed and Fabio Bergonti and Punith Reddy Vanteddu and Francesco Braghin and Daniele Pucci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08330},
year = {2022}
}
备注
6+1 pages