基于多项式平方和规划的航空发动机鲁棒LPV/PI控制

作者：吴斌; 黄金泉; 姜锐

来源：航空动力学报, 2016, 31(03): 700-707.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.2016.03.022

• 航空发动机
• LPV模型
• 平方和(SOS)规划
• 鲁棒控制
• 多项式
• PI控制

针对航空发动机常规(proportion integration,PI)控制器设计过程中难以保证鲁棒性及参数适应性差等问题,提出了一种基于线性变参数(linear parameter varying,LPV)模型及多项式平方和(sum of squares,SOS)规划的控制器设计方法.结合传递函数模型下的鲁棒稳定条件及弱对偶定理给出了多项式描述的LPV模型鲁棒稳定条件,并转化为便于求解的SOS规划问题.根据发动机非线性模型获取不同转速下的传递函数模型,并利用多项式拟合的方法建立发动机LPV模型.根据所提出的定理构造出SOS规划问题,并求解得出LPV/PI控制器.最终以某型双轴涡扇发动机为被控对象,在包线内不同点进行了阶跃仿真,结果表明:高压转子转速控制系统的稳态误差为0,调节时间小于3s.

• 单位
  先进航空发动机协同创新中心; 南京航空航天大学; 中国航空工业集团公司航空动力控制系统研究所