微型燃气轮机作为分布式发电的动力部分的主要形式,具有无污染、功率密度高、安全可靠等优点,在商业运用、工业领域中得到广泛的应用。随着清洁能源技术和分布式发电技术的不断发展,微燃机的性能得到不断的提高。但是微型燃气轮机系统运行过程中存在随机扰动问题,主要是系统模型的参数变化,系统运行过程中的随机干扰,状态观测器以及传感器中的噪声干扰等,这将严重威胁系统安全运行。因此,如何消除微型燃气轮机系统中的随机参数扰动问题,保证系统的安全、经济运行具有重要的理论价值和实际意义。文中主要讨论了随机参数扰动对微型燃气轮机系统运行的影响,深入研究了一种基于微燃机线性模型的最优控制策略,以及一种针对系统运行过程中的随机参数扰动问题的卡尔曼滤波方法,并在随机最优控制的基础上研究了一种具有容错功能的容错控制方法。本文简单介绍了微型燃气轮机的数学模型,选取了30k W回热循环微型燃气轮机的设计参数,得到了微型燃气轮机线性化数学模型,详细阐述了最优控制的基本理论和方法,经公式推导得到最优控制器设计的基本条件,通过求解Riccati方程得到了系统的最优控制率,并构建了基于最优控制器的闭环反馈控制系统,通过Matlab仿真验证了最优控制率的可靠性和有效性。针对控制系统中的随机参数扰动问题,在随机最优控制理论的基础上,讨论了设计卡尔曼滤波器的基本方法,建立了基于卡尔曼滤波器的系统差分方程,给出了离散差分方程下的卡尔曼滤波算法,并构建了卡尔曼滤波器的结构,Matlab仿真结果表明所设计的卡尔曼滤波算法,对微型燃气轮机系统中的随机参数扰动具有有效的抑制作用。最后针对所研究的控制系统提出了完整性要求,研究了一种基于微型燃气轮机系统的容错控制方案,即在系统传感器失效的情况下,系统仍能够保持稳定运行,并根据容错控制的基本原理设计了基于微型燃气轮机系统的容错方案,通过具体算例验证了这种方法的有效性。