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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。
- 航空发动机结构间隙设计方法研究
- 作者： 杨冬 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机 数据库技术 关系型模型 结构间隙 飞行包线
- 描述： 该文针对发动机结构间隙构成的特点,为综合考虑影响发动机结构间隙变形的各种因素,把计算机数据库技术引入工程设计,利用功能强大的数据库关系型模型来协调和规范发动机转子机匣的各种径向变形,建立了发动机结构间隙数据库,并在此基础上开发了结构间隙设计应用系统.
- 警用航空管理系统的研究
- 作者： 王蓓 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 冲突探测 空中交通管制 飞行安全 飞行态势监控 警用航空 飞行航线
- 描述： 警用航空管理系统是现代化的空中交通管制系统，公安人员可以通过使用该系统对警用直升机下达出警命令，并有效地掌握飞行动态以及迅速的掌握某一区域内的警情，使警用直升机更好的开展警备飞行，提高战斗力。随着公安部门对警用直升机持续增长的需求，目前，我国正在探索、研究具有类似功能的现代化系统。为此，研究警用航空管理系统非常必要。本论文首先明确了警用航空管理系统与民航空中交通管制自动化系统的异同点：即两者的宗旨都是保证飞行安全、维护空中交通秩序和加速空中交通活动；都有良好的通信、导航、监视系统予以支持。但是警用航空管理有其自身的特点：首先该系统是空中交通管制业务和公安业务相结合；其次由于公安业务的突发性强、时效性高，警用直升机的飞行通常没有固定的时间和固定的航线，并且警用直升机的作业范围通常在城市上空的低空空域；最后警用航空管理系统的建设要求周期短、成本低，见效快，因此在方案设计和设备选择上有特殊的要求。本论文通过对大量的空中交通管制规则、公安业务的分析和研究，确定了系统建设的基本规则，并按照基本原则，给出了系统建设的总体设计方案，从功能、物理结构等方面详细介绍了警用航空管理系统各个子系统的原理、功能、处理流程以及系统构成，证实了技术的可行性和必要性，总结设计了一套具有较强实用操作性的警用航空管理系统。作为重点，本文主要论述了飞行态势监控子系统、飞行航线规划的基本方法。其中给出了航线上作为报告点的特殊点计算方法。