滑模变结构控制技术在航空发动机分布式控制系统中应用的基础问题研究

项目名称： 滑模变结构控制技术在航空发动机分布式控制系统中应用的基础问题研究

项目编号： No.51476187

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 谢寿生

作者单位： 中国人民解放军空军工程大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 分布式控制技术作为未来航空发动机控制系统发展方向，对于提升发动机性能，增强可靠性，降低研制成本和减轻重量，具有巨大的优越性。然而，航空发动机分布式控制系统由于存在时延、数据丢包等非线性特点，传统的控制理论和方法在处理这些问题时存在一些局限性。本项目利用滑模变结构控制具有强鲁棒性的优点，应用趋近运动分解约束理论和线性矩阵不等式法，研究网络环境下滑模控制的抖振机理和削抖方法；综合应用预测滑模控制、最优滑模控制、T-S模糊理论、李亚普诺夫稳定性分析等思想和方法，开展分布式控制系统时延、丢包和全包线控制问题研究，并结合数字仿真和航空发动机分布式控制系统试验，对所提理论方法进行验证。项目研究内容和预期成果将为解决航空发动机分布式控制系统理论和应用方面存在的一些基础问题，提供新方法和新思路，同时也是一项具有重要理论意义和工程应用价值的研究课题。

中文关键词： 航空发动机；分布式控制；滑模变结构控制；非线性系统

英文摘要： Distributed control, as the future trend of development of the aeroengine control system, has a great advantage for reducing the weight of the control system to enhance engine performance and reliability. However, the aeroengine distributed control system has the nonlinear characteristic such as time delay and packet dropout. The trational methods have some localizations when solving these strong nonlinear problems. Combining the advatage of strong robustness of sliding mode control，the approach movement decomposition and constraint theory and linear matrix inequality method are applied to study the mechanism and method of sliding mode control under network environment. And the idea and method of sliding mode predictive control, sliding mode optimal control, T-S fuzzy theory and Lyaponov stability analysis are utilizied comprehensively to solve the problom of time delay, packet dropout and full envelope curve control of distributed control system. Combination of simulation and digital simulation of distributed control system of real engine, the proposed approch is validated. The research contents and expected achievement of the projet will provide new method and idea, which could solve some basic probloms in the theory and application of aeroengine distributed control system. And it is also a application fundamental reseach subject with important theoretical significance and engineering application value.

英文关键词： aeroengine;distributed control;sliding mode variable structure control;nonlinear system