基于广义GB引理的航空发动机准滑模控制

以一类航空发动机非线性模型为研究对象,在传统的滑模控制基础上引入补偿算法设计转速调节控制律。利用广义Gronwall-Bellman引理对闭环系统的稳定性进行分析,并给出在一定初值条件下状态变量二范数的边界约束关系,可通过对控制律参数的选取对状态变量范数边界进行调节,使得系统渐进稳定于平衡状态。利用MATLAB/Simulink对上述控制律进行仿真,仿真结果表明设计的准滑模调节控制律能使系统在较短的时间回到期望的工作状态,没有抖振现象,验证了该设计方法的有效性。

基于广义Gronwall-Bellman引理的小型涡扇发动机过渡态控制

针对航空发动机强非线性的特点,将非线性控制理论应用于小型涡扇发动机过渡态控制。基于非线性模型,应用广义Gronwall-Bellman引理设计给定转速跟踪器,该过渡态控制器可在一定范围的转速切换指令下,通过对控制器参数的选取来调节跟踪误差范数边界,使得闭环系统以指数收敛到新平衡状态。应用Lyapunov稳定性定理对该控制器的性能进行验证,在理论上证明了该非线性设计方法的有效性;并以DGEN380发动机为仿真研究对象,对上述控制器进行数值仿真。仿真结果表明设计的发动机过渡态转速跟踪器能满足航空发动机控制系统的动态性能指标,实现了基于非线性模型的简单加速控制,仿真结果验证了该设计方法的有效性。

基于滑模变结构的小型涡扇发动机加速控制

该文将滑模变结构控制应用于小型涡扇发动机加速控制,引入广义Gronwall-Bellman引理对滑模趋近运动进行设计,可在一定初始条件下,通过对控制器参数的选取来调节跟踪误差范数边界,使得闭环系统以指数收敛到新平衡状态。以DGEN380发动机为仿真研究对象,利用Matlab/Simulink对上述控制器进行仿真,仿真结果表明,闭环系统能及时地跟踪转速切换指令且系统瞬态响应特性良好,设计的发动机加速控制律能满足航空发动机控制系统的动态性能指标,实现了基于非线性模型的简单加速控制,仿真结果验证了该设计方法的有效性。