航空发动机分散鲁棒控制方法研究

发布时间：2020-04-08 01:12

【摘要】：综合考虑航空发动机完全分布式控制系统中的分散控制、时滞、不确定性和增益调度等问题,探索航空发动机分散鲁棒控制方法,为含时滞和不确定性的航空发动机分布式控制系统设计满足渐进稳定性或一致有界、一致最终有界、鲁棒性等性能指标的分散鲁棒控制器。基于航空发动机部件级模型,运用小扰动法和拟合法建立航空发动机稳态点附近小偏差线性化模型。在小偏差线性化模型的基础上建立航空发动机不确定大系统模型、不确定时滞大系统模型,为分散鲁棒控制器设计奠定基础。构造状态观测器,设计与集中控制器等价的分散控制器。考虑满足匹配条件的不确定大系统,设计分式型分散鲁棒控制器,保证系统一致有界及一致最终有界。考虑不满足匹配条件的不确定大系统,设计控制器,利用Lyapunov稳定性定理,构造Lyapunov函数,获得LMI形式的不确定大系统稳定性条件。给出“参数调整法”和“递进法”,设计获得航空发动机全包线大范围跟踪控制器。考虑分布式网络传输时滞的不确定大系统,设计控制器,利用双积分LKF,通过不等式放缩、引入自由权矩阵、Schur补引理等相关引理,获得保证系统渐进稳定且二次型性能指标最优条件。开展航空发动机全包线大范围分散跟踪控制器硬件在回路(HIL)仿真试验以及半物理仿真试验。仿真结果表明在控制器、执行机构和传感器均为实物的情况下控制器仍能保证被控系统的鲁棒性、实时性要求。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V233.7

【参考文献】

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本文编号：2618663