Новый подход к управлению групповым регулятором газотурбинного двигателя

Автор(ы): Андриевская Н.В., Сторожев С.А., Южаков А.А., Андриевский О.А.

Выпуск: 119

Рубрика: Управление техническими системами и технологическими процессами

Год: 2026

Библиография: Андриевская Н.В., Сторожев С.А., Южаков А.А., Новый подход к управлению групповым регулятором газотурбинного двигателя // Управление большими системами. - 2026. - Вып. 119. - С.284-297.

Дата опубликования: 31.01.2026

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, переопределенный объект, селектор, адаптивное управление, нечеткий регулятор, пороговая модель коллективного поведения

Аннотация: Повышение эффективности и безопасности летательных аппаратов напрямую связано с совершенствованием систем автоматического управления (САУ) их газотурбинных двигателей (ГТД). Ключевая проблема при этом состоит в том, что ГТД является переопределенным объектом, где количество управляющих воздействий (расход топлива) меньше числа регулируемых выходных параметров (частота вращения, температура и др.). Традиционным решением данной проблемы является использование селектора – функционального элемента, выбирающего в каждый момент времени один, наиболее критичный канал управления. Однако этот подход обладает недостатками: скачкообразным переключением между каналами, явлением «дребезга», ухудшением качества переходных процессов и невозможностью учета требований всех контуров одновременно. В статье проводится сравнительный анализ эволюции методов, направленных на преодоление недостатков селекторного управления. Рассматриваются адаптивный селектор, в котором введены дополнительные контуры сигнальной самонастройки для согласования моментов переключения, и адаптивный нечеткий групповой регулятор (АНГР), заменяющий дискретную логику на нечеткую. В качестве принципиально нового подхода предлагается использование пороговой модели коллективного поведения (ПМКП). Данная модель интерпретирует каждый контролируемый параметр как автономного агента, принимающего бинарное решение на основе влияния соседних агентов и собственного порога. Это позволяет перейти от селектирования к кооперативному взаимодействию, одновременно учитывая требования всех каналов управления. Результаты моделирования, проведенного в среде MATLAB Simulink, демонстрируют преимущества ПМКП перед традиционными методами по таким показателям качества, как перерегулирование и время переходного процесса. Делается вывод о перспективности применения мультиагентных пороговых моделей для построения интеллектуальных групповых регуляторов ГТД.

Author(s): Andrievskaia N., Storozhev S., Yuzhakov A., Andrievskaii O.

Article title: A new approach to control the group regulator of a gas turbine engine

Issue: 119

Year: 2026

Keywords: gas turbine engine, overdetermined object, selector, adaptive control, fuzzy controller, threshold model of collective behavior

Abstract: Improving the efficiency and safety of aircraft is directly related to improving the automatic control systems (ACS) of their gas turbine engines (GTE). The key problem here is that the GTE is an overdetermined object, where the number of control actions (fuel consumption) is less than the number of regulated output parameters (rotation speed, temperature, etc.). The traditional solution to this problem is to use a selector - a functional element that selects one, the most critical control channel at any given time. However, this approach has its drawbacks: abrupt switching between channels, the phenomenon of "chatter", deterioration in the quality of transient processes and the impossibility of taking into account the requirements of all circuits simultaneously. The article provides a comparative analysis of the evolution of methods aimed at overcoming the shortcomings of selector control. The adaptive selector with additional signal self-tuning loops for coordinating switching moments and an adaptive fuzzy group controller (AFGC) replacing discrete logic with fuzzy logic are considered. The threshold model of collective behavior (TMCB) is proposed as a fundamentally new approach. This model interprets each controlled parameter as an autonomous agent making a binary decision based on the influence of neighboring agents and its own threshold. This allows moving from selection to cooperative interaction, while simultaneously taking into account the requirements of all control channels. The results of modeling performed in the MATLAB Simulink environment demonstrate the advantages of TMCB over traditional methods in such quality indicators as overshoot and transient time. A conclusion is made about the prospects of using multi-agent threshold models for constructing intelligent group controllers of gas turbine engines