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本文针对某型航空涡扇发动机,研究了LOG/LTR(带回路恢复的线性高斯二次型)多变量鲁棒控制器设计方法。对于这样一个复杂的被控对象,传统的反馈控制理论方法不能保证其性能最优。而本文选择的LQG/LTR理论则提供了一种结合频域控制与状态空间的方法,对该型发动机的增广系统模型设计了双输入-双输出控制系统。 首先,利用斯通法计算得到发动机的若干状态空间模型即系统矩阵,并且强调了合理地对参数进行归一化对于寻找期望的目标反馈回路的重要性。其次,依据LOG/LTR的详细步骤,在发动机的不同工作点处分别设计了控制器。对象输出端的设计步骤主要分为两步:1)根据期望的性能指标设计一个卡尔曼滤波器,即得到目标反馈回路;2)设计LO调节器使得系统开环传递函数GK的奇异值曲线无限逼近1)中找到的目标反馈回路的奇异值曲线。 仿真结果表明发动机控制系统的指令跟踪、噪声抑制和抗干扰以及性能鲁棒性等方面的性能良好,满足要求。此外,为了验证在全飞行包线内的系统性能,进行了控制器参数的神经网络拟合。文章最后还对航空发动机的过渡态控制进行了一定的理论探索,特别对于其中具有代表性的加速过程控制提出了基本的思想方法。 因此我们可以得到以下结论,即航空发动机LQG/LTR控制系统具有优良的鲁棒性,并且能够较好地满足航空发动机控制的其他基本要求。神经网络功能强大,适合用于整个飞行包线的控制器参数拟合,精度高,实时性好。