● 摘要
航空发动机在飞行包线内不同高度、不同马赫数、不同大气条件下飞行时，发动机模型反映出很大的不确定性。进年来鲁棒H∞控制理论的发展为解决工程实际中存在的模型不确定性问题提供了一种有效的工具，国内外同行在发动机鲁棒控制器设计方面作了大量的研究工作。本课题基于鲁棒控制中的线性矩阵不等式LMI（Linear Matrix Inequality）方法，研究了线性时不变系统的PID控制器设计，结合已有的严格正则线性时不变系统输出反馈控制矩阵不等式，将被控对象的PID控制器设计问题转化为某增广对象的F控制器设计问题，给出了输出反馈F控制器的求解算法。设计的单变量控制器针对某航空发动机供油量和尾喷口的控制进行了数字仿真，并取得了良好的控制效果。为了达到更精确的控制精度，取得良好的控制效果，将克服积分饱和（IWP）作为课题的一个部分进行深入的研究。主要研究了国外在这个方面运用LMI方法进行控制器改进设计的思路算法。进行了算例分析，编程设计和仿真验证，并取得了良好效果。为了将先进控制算法应用到实际工程中，结合实际控制器的硬件水平，在原来工作的基础上，运用C语言进行了控制器算法的定点化工程实现，并努力进行了软件优化设计，达到了很好的控制精度水平。并分别在本实验室开发的发动机simulink模型平台和一航动力控制研究所的硬件平台上进行了数字和半物理仿真，取得了很好的成果。