【摘要】：針對航空發(fā)動機全包線內(nèi)參數(shù)變化范圍較大,單一控制器很難保證全包線內(nèi)的控制效果的問題,提出了基于切換多胞線性變參數(shù)(LPV)的發(fā)動機全包線中間狀態(tài)控制方法.根據(jù)發(fā)動機的進口條件將飛行包線分為相互重疊的子區(qū)域,將多胞理論及狀態(tài)重置切換方法引入控制器求解,給出了能夠保證切換多胞LPV系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定的線性矩陣不等式(LMI)條件;利用求解出的Lyapunov矩陣設計各子區(qū)域的LPV控制器,并結(jié)合幾何位置調(diào)度策略實現(xiàn)子區(qū)域LPV控制;利用局部重疊的滯后切換策略和狀態(tài)重置切換律實現(xiàn)全包線內(nèi)各控制器的切換,并證明了該閉環(huán)切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性.最終以某型渦扇發(fā)動機為研究對象進行仿真驗證,結(jié)果表明:采用該控制方法穩(wěn)態(tài)誤差能夠控制在0.1%以內(nèi),超調(diào)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%.
【作者單位】： 南京航空航天大學能源與動力學院江蘇省航空動力系統(tǒng)重點實驗室;先進航空發(fā)動機協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】：中央高校基本科研業(yè)務費專項資金(NP2012504) 江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃(CXZZ12_0166)
【分類號】：V235.13

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 吳君鳳;郭迎清;;發(fā)動機穩(wěn)態(tài)與過渡態(tài)控制集成設計仿真驗證[J];航空動力學報;2013年06期

2 魯峰;黃金泉;呂怡秋;仇小杰;;基于非線性自適應濾波的發(fā)動機氣路部件健康診斷方法[J];航空學報;2013年11期

3 張增輝;楊凌宇;申功璋;;高超聲速飛行器大包線切換LPV控制方法[J];航空學報;2012年09期

4 黃金泉;仇小杰;魯峰;劉楠;;航空發(fā)動機性能恢復控制方法[J];航空動力學報;2012年07期

5 胡衛(wèi)紅;李述清;孫健國;;控制問題中航空發(fā)動機飛行包線區(qū)域最優(yōu)劃分[J];推進技術(shù);2011年03期

6 王曦,林永霖,吳永康;H_∞控制在飛行/推進綜合控制系統(tǒng)中的應用[J];航空動力學報;2004年05期

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳斌;黃金泉;;基于切換多胞LPV的渦扇發(fā)動機全包線中間狀態(tài)控制[J];航空動力學報;2016年08期

2 周驍;毛寧;張海波;呂偉;楊恒輝;;超聲速狀態(tài)下航空發(fā)動機部件蛻化參數(shù)估計與性能恢復控制[J];南京航空航天大學學報;2016年03期

3 吳斌;黃金泉;;航空發(fā)動機增益調(diào)度控制的多項式平方和規(guī)劃方法[J];航空動力學報;2016年06期

4 賀小棟;郭迎清;杜憲;;一種基于模型的渦扇發(fā)動機容錯控制策略[J];航空動力學報;2016年03期

5 吳斌;黃金泉;姜銳;;基于多項式平方和規(guī)劃的航空發(fā)動機魯棒LPV/PI控制[J];航空動力學報;2016年03期

6 薛文鵬;雷利;馬昌;魏海濤;;參數(shù)限制在緊急控制系統(tǒng)中的應用[J];工程與試驗;2016年01期

7 李臣亮;張銳;劉夢影;劉燕斌;陸宇平;;基于保護映射理論的魯棒控制新方法[J];航空動力學報;2015年11期

8 張波;周洲;祝小平;;自抗擾實現(xiàn)飛翼布局無人機全包線飛行控制[J];控制理論與應用;2015年10期

9 何墉;章衛(wèi)國;王敏文;史靜平;;變體飛行器的切換LPV控制[J];西北工業(yè)大學學報;2015年05期

10 趙凱;李冬;李本威;;發(fā)動機性能退化恢復技術(shù)研究[J];推進技術(shù);2015年10期

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 佘云峰;黃金泉;魯峰;;渦軸發(fā)動機自適應混合診斷模型高斯加權(quán)聚類方法[J];航空動力學報;2011年05期

2 陸軍;郭迎清;陳小磊;;線性擬合法建立航空發(fā)動機狀態(tài)變量模型[J];航空動力學報;2011年05期

3 趙永平;孫健國;王前宇;陳霆昊;;基于K-均值聚類和約簡最小二乘支持向量回歸機的推力估計器設計[J];航空動力學報;2010年05期

4 魯峰;黃金泉;;航空發(fā)動機部件性能參數(shù)融合預測[J];航空學報;2009年10期

5 陸軍;郭迎清;王海泉;;基于快速原型化的數(shù)控系統(tǒng)實時仿真平臺研制[J];計算機測量與控制;2009年06期

6 王海泉;郭迎清;李睿;陸軍;;航空發(fā)動機全飛行包線魯棒控制器設計研究[J];測控技術(shù);2009年05期

7 魯峰;黃金泉;;基于遺傳算法的航空發(fā)動機機載模型支持向量機修正方法[J];航空動力學報;2009年04期

8 姚華;單貴平;孫健國;;基于卡爾曼濾波器及神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)動機故障診斷[J];航空動力學報;2008年06期

9 姚彥龍;孫健國;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡逆控制的發(fā)動機直接推力控制[J];推進技術(shù);2008年02期

10 黃偉斌;黃金泉;;航空發(fā)動機故障診斷的機載自適應模型[J];航空動力學報;2008年03期

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王宏倫,周宗錫,董勝龍,佟明安;導彈包線高精度擬合中奇異型包線的處理[J];西北工業(yè)大學學報;2000年04期

2 榞世華;;對0.025—0.05毫米細}r包線~^包的體會[J];電機與控制學報;1960年02期

3 楊祚昌;國內(nèi)線纜行業(yè)主要競爭對手近況[J];電工技術(shù)雜志;1991年02期

4 錢云燕;張浩淼;庹紅婭;敬忠良;;“地形感知與告警系統(tǒng)”模式三的告警包線研究[J];電光與控制;2013年01期

5 何宇廷;范超華;;飛機結(jié)構(gòu)壽命包線的確定方法[J];空軍工程大學學報(自然科學版);2006年06期

6 何宇廷;;飛機結(jié)構(gòu)壽命包線的建立[J];空軍工程大學學報(自然科學版);2005年06期

7 武曉光;劉林;;基于線性參變模型的大包線飛行控制系統(tǒng)設計[J];彈箭與制導學報;2006年S2期

8 樓南壽;我國近期繞組線發(fā)展中若干問題的探討[J];電線電纜;1987年04期

9 蔣彭年;對“從坍塌土坡與土基中研究抗剪強度”一文的討論[J];巖土工程學報;1993年04期

10 張騰;何宇廷;張海威;李昌范;邵青;;基于壽命包線的飛機金屬結(jié)構(gòu)壽命預測方法[J];南京航空航天大學學報;2014年03期

相關(guān)會議論文 前1條

1 范超華;何宇廷;舒文軍;杜金強;;LY12CZ鋁合金試件壽命包線的試驗確定[A];第十四屆全國疲勞與斷裂學術(shù)會議論文集[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 董偉山;水泥袋用縫包線質(zhì)量控制[N];中國包裝報;2004年

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 杜斌;瓷包線涂層的研究及性能的表征[D];濟南大學;2014年

，

本文編號：2218095