渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)多變量滑模控制設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一類(lèi)復(fù)雜的非線(xiàn)性系統(tǒng)，在飛行包線(xiàn)內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)變化非常大。航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的研究主要基于發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行，然而由于發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的變化、飛行環(huán)境的變化和發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)等，使用各種方法獲取的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型與真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)之間存在不可避免的差異。因此，本文基于具有強(qiáng)魯棒性的滑模變結(jié)構(gòu)方法，以渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，開(kāi)展了發(fā)動(dòng)機(jī)多變量控制及仿真研究。具體工作如下：
　　首先，使用SIMULINK與C語(yǔ)言混合編程的方法，

2、根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)原理、質(zhì)量能量守恒定律等法則，建立了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)部件級(jí)模型，為后續(xù)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真平臺(tái)的建立，提供了便于調(diào)用的仿真模塊。相比于僅僅基于C語(yǔ)言的編程方法或僅僅基于MATLAB腳本文件的編程方法，基于混合編程方法建立的發(fā)動(dòng)機(jī)部件級(jí)模型，具有更快速的仿真速度，更有利于開(kāi)展控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析。
　　其次，改進(jìn)了基于偏差修正法的小偏差建模方法，該方法計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單快速，然而建模誤差偏大。在這基礎(chǔ)上研究了基于遺傳算法的自尋優(yōu)

3、方法小偏差模型，這種方法計(jì)算量大，但是可以實(shí)現(xiàn)在指定性能指標(biāo)下模型誤差全局最小。此后研究了基于非線(xiàn)性函數(shù)最小二乘解數(shù)學(xué)計(jì)算方法的小偏差模型，該方法介于前二者之間，在計(jì)算復(fù)雜度與模型誤差之間給予了一定的權(quán)衡。在小偏差模型的基礎(chǔ)上，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，建立了在較大飛行包線(xiàn)內(nèi)的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)變參數(shù)模型。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法在高維度下結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、誤差更小，相比線(xiàn)性插值方法更適合在仿真中使用。
　　最后，根據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)控制理論，基于最優(yōu)化滑模面設(shè)