在航空发动机的容错控制课题研究中,切换系统通过切换信号控制子系统切换,从而实现对被控系统的控制。但是,控制信号在子系统切换时刻会产生抖振,抖振是一种不被期望的暂态性能,并且抖振的存在会降低系统稳定性、鲁棒性、安全性等。除此以外,传感器失效故障和时滞也是实际系统运行中一种非常普遍的现象,它们的存在不仅会破坏系统的稳定性还会导致系统失稳。研究航空发动机在故障、时滞、干扰条件下的无扰切换具有实际意义。为了研究航空发动机控制系统在切换时刻的暂态性能,针对转速、燃油、高压涡轮出口总温建立了 90k级涡扇航空发动机线性状态空间模型,通过Matlab编程验证H∞滤波器存在性并求解滤波器系数;利用Lyapunov函数方法证明切换系统满足滤波特性和无扰切换水平;通过Simulink仿真建立健康、失效故障、时滞切换系统的系统结构图,比较三种切换系统在切换时刻的抖振幅值,结果表明切换时刻的抖振幅值均小于0.0005,证实H∞滤波器可以实现无扰切换。在此基础上分析了递减干扰、周期性干扰、递增干扰、常值干扰函数分别对健康切换系统、失效故障切换系统以及时滞切换系统在切换时刻的抖振值,结果表明H∞滤波器的切换系统可在递减干扰函数、周期性干扰函数和常值干扰函数条件下实现抖振抑制;分析了常时滞切换系统和时变时滞切换系统稳定值和抖振值的动态变化,发现定常滞后时间的大小对切换系统稳定性有影响且时滞切换系统的抖振值与滞后时间无关。且验证了切换信号波动不影响具备H∞滤波器的健康、故障、时滞三种切换系统的稳定性与暂态性能。通过仿真验证具有H∞滤波器的切换系统可实现航空发动机在六种工况之间的无扰切换,并保证切换系统的稳定性。进而验证在起飞工况下,切换系统实现健康子系统、故障子系统、故障时滞子系统三者之间的无扰切换。