航空發(fā)動機分布式時延系統魯棒控制方法研究.pdf

1、航空發(fā)動機分布式控制系統的發(fā)展帶來優(yōu)越性的同時也帶來了新的問題，其中通信網絡的時延是難點也是熱點問題。本文以某型渦扇發(fā)動機為研究對象，展開面向分布式控制系統的魯棒控制方法研究。
　　根據航空發(fā)動機氣動熱力學特性得到航空法發(fā)動機非線性模型數據，應用小擾動擬合法求得航空發(fā)動機穩(wěn)態(tài)平衡點的線性狀態(tài)變量模型，保證其與非線性模型相比具有良好的精度，為后續(xù)魯棒控制器設計奠定基礎。
　　考慮到分布式控制系統實際上是一種網絡控制系統，首先在

2、通信網絡不變的前提下，假定本文研究的時延系統的時延條件，確定對時延的研究方向，建立該時延條件下的雙時延的狀態(tài)變量模型，選取含雙積分形式的Lyapunov-Krasovskii泛函，通過不等式放縮、引入自由權矩陣等方法推導出時延相關的穩(wěn)定性定理。
　　考慮建模誤差，建立含不確定性的網絡控制系統狀態(tài)變量模型?？紤]系統動態(tài)性能與輸入代價，設計了不確定網絡時延系統最優(yōu)保性能控制器。考慮系統抗干擾的能力，分別從連續(xù)系統和離散系統角度設計了網

3、絡時延系統H?控制器?？紤]系統不確定性，網絡傳輸時延，系統動態(tài)性能，輸入代價以及抗干擾能力，提出了不確定網絡控制系統多性能控制器設計方法。
　　為獲得網絡控制系統輸出跟蹤的控制器，采用狀態(tài)反饋結合誤差積分環(huán)節(jié)的跟蹤控制律，在模型中增廣跟蹤誤差積分，建立時延系統增廣狀態(tài)變量模型。將原系統的跟蹤控制問題轉化成保性能控制、H∞控制，或者多性能魯棒控制設計問題。給定時延上界條件獲得對應的控制器，對所求解的控制器進行跟蹤控制仿真，使得系統具