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- 基于LMI的航空发动机全状态全飞行包线鲁棒最优H∞控制器设计及工程应用
- 作者： 郑铁军 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 输出反馈控制 航空发动机 控制计划 线性矩阵不等式 飞行包线
- 描述： 全状态、全包线航空发动机鲁棒控制器设计的关键技术之一在于航空发动机非线性模型的建立、线性状态空间模型的提取、鲁棒控制器设计方法的选择、控制系统中多控制器协调工作方式方法的设计、复杂控制计划的实现等，本文在这些方面进行了细致的研究，并进行了仿真验证。本文通过“部件法”建立了涡轮风扇发动机的气动热力模型，将其应用于对航空发动机控制系统的数字仿真。在由航空发动机非线性模型提取其线性状态空间模型时，发现模型提取过程带来了较大的误差，因此根据线性模型与非线性模型阶跃响应一致提出了状态空间模型的检验方法；根据线性模型与非线性模型在工作点动态响应近似、稳态输出一致，提出了状态空间模型的修正方法。为尽可能得到较低阶次的鲁棒控制器，采用了基于LMI的混合加权灵敏度H∞动态输出反馈控制设计方法。为保证系统的指令跟踪性能，在控制系统中预先加入了积分器，同时又通过灵敏度与补灵敏度函数的合理选择，加强系统的指令跟踪性能、干扰抑制能力以及对控制器输出的限制。为减少控制系统中控制器的数目，本文提出了基于频域与时域的控制通道增益匹配方法，通过控制通道的增益匹配，使得使用一个控制器可以执行多个控制计划，大大简化了控制系统的复杂程度，也使得复杂控制计划的实现成为可能，降低了鲁棒控制器应用于工程实践的难度。本文还将由成功设计的液压机械控制系统以及模拟电子控制系统中所抽象出来的控制系统控制逻辑，应用于数字电子控制系统控制逻辑的设计之中：稳态控制器的输出限制逻辑、单一控制器执行多控制计划的逻辑、动态控制器参与工作时机的逻辑等等。这些控制逻辑的应用与具有较强鲁棒稳定性和鲁棒性能的控制器结合在一起，保证了全状态全包线控制系统的成功设计。本文将航空发动机的非线性数学模型构造为Simulink的一个模块，并依据航空发动机的控制计划以及本文所提出的控制逻辑设计方法，构建了航空发动机的数字仿真模型。数字仿真的结果证明：本文所提出的控制器设计方法以及控制逻辑的设计方法是有效的，做到了航空发动机的全包线、全状态控制，达到了本文的研究目的。
- 在研航空发动机可靠性增长模型及综合评定模型的研究
- 作者： 郑铁军 来源： 空军工程学院 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文
- 描述： 在研航空发动机可靠性增长模型及综合评定模型的研究
- 航空发动机模块化数学模型
- 作者： 赵成伟 郑铁军 王曦 来源： 中国航空学会第十三届发动机自动控制学术交流会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 数学模型 航空发动机 涡轮风扇发动机 模块化设计
- 描述： 本文使用Simulink建立了模块化的航空发动机稳态数学模型.通过某型涡扇发动机稳态数学模型的建立,探索了应用Simulink进行航空发动机建模的方法,仿真证明,该方法使得航空发动机模型除具有有效性外,还具有直观性的特点.