涡扇发动机自适应加减速控制研究

针对涡扇发动机加减速过程特性参数变化大的不确定系统,提出一种带执行机构的涡扇发动机自适应加减速伺服控制设计方法。采用变阻尼修正的自适应控制规律,抑制了自适应加减速过程中的参数漂移。在自适应加减速控制算法中,设计目标是使被控对象的输出能够伺服跟踪任意加减速指令信号,这一指令与涡扇发动机加减速过程中对带有条件限制的指令要求一致,为使控制系统具有加减速伺服跟踪和对外界扰动信号抑制的能力,在控制回路中内嵌积分环节,实现闭环加速伺服跟踪鲁棒性能,结果表明:自适应控制适用于涡扇发动机过渡态控制。在仿真时,在系统中加入白噪声干扰的情况下,自适应参数被限制在±0.003的范围内,没有出现参数漂移现象;在快速加减速过程中,加减速燃油流量未出现大幅超调和下垂,加减速时间不超过4 s。

利用非线性控制技术改善伺服系统的性能

针对典型电机伺服系统的性能要求,提出一种基于复合非线性反馈(CNF)控制和扩展状态观测器(ESO)的控制方案。在控制方案中,CNF包含线性和非线性控制两部分,分别实现快速的响应和抑制超调,从而提高控制系统的瞬态性能;通过ESO对伺服系统中的未知状态和扰动进行估计及补偿,消除扰动可能带来的稳态跟踪误差。此控制方案被用于球杆系统的定位控制,实验结果表明控制系统可以实现对目标位置的快速和准确的定位,并具有较强的性能鲁棒性。所设计的伺服控制方案可推广应用到其他伺服系统。