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基于切换多胞LPV的涡扇发动机全包线中间状态控制

发布时间:2018-09-01 19:13
【摘要】:针对航空发动机全包线内参数变化范围较大,单一控制器很难保证全包线内的控制效果的问题,提出了基于切换多胞线性变参数(LPV)的发动机全包线中间状态控制方法.根据发动机的进口条件将飞行包线分为相互重叠的子区域,将多胞理论及状态重置切换方法引入控制器求解,给出了能够保证切换多胞LPV系统鲁棒稳定的线性矩阵不等式(LMI)条件;利用求解出的Lyapunov矩阵设计各子区域的LPV控制器,并结合几何位置调度策略实现子区域LPV控制;利用局部重叠的滞后切换策略和状态重置切换律实现全包线内各控制器的切换,并证明了该闭环切换系统的稳定性.最终以某型涡扇发动机为研究对象进行仿真验证,结果表明:采用该控制方法稳态误差能够控制在0.1%以内,超调量不大于0.5%.
[Abstract]:In order to solve the problem that the parameters in the whole envelope of aero-engine vary greatly and it is difficult for a single controller to guarantee the control effect in the whole envelope, an intermediate state control method based on switched polycell linear variable parameter (LPV) is proposed. According to the inlet conditions of the engine, the flight envelope is divided into overlapping sub-regions, and the polycell theory and the state reset switching method are introduced into the controller to solve the problem. The (LMI) condition of linear matrix inequality (LMI) is given to ensure the robust stability of switched polycellular LPV systems, and the LPV controller of each sub-region is designed by using the solved Lyapunov matrix, and the LPV control of subregion is realized by using geometric position scheduling strategy. The local overlapped delay switching strategy and the state reset switching law are used to realize the switching of the controllers in the whole envelope, and the stability of the closed-loop switched system is proved. The simulation results show that the steady-state error of the proposed control method can be controlled within 0.1% and the overshoot is less than 0.5%.
【作者单位】: 南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室;先进航空发动机协同创新中心;
【基金】:中央高校基本科研业务费专项资金(NP2012504) 江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXZZ12_0166)
【分类号】:V235.13

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2218095

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