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题名高空台进气环境模拟系统固定时间自抗扰复合解耦控制
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作者
徐周浙
张和洪
翟超
钱秋朦
吴林峰
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机构
福州大学计算机与大数据学院
中国地质大学自动化学院
中国航发四川燃气涡轮研究院
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
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出处
《推进技术》
北大核心
2025年第2期234-247,共14页
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基金
福建省自然科学基金重点项目(2021J02008)
国家自然科学基金(62003088)。
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文摘
针对高空台进气环境模拟系统(IESS)存在压力与温度双变量强耦合及发动机快速过渡态试验带来的强总和扰动问题,设计一种新型固定时间滑模控制器(FxTSMC)并结合固定时间扩张状态观测器(FxTESO),提出一种固定时间自抗扰复合解耦控制(FxT-ADRCDC)方法。具体地,采用静态解耦方法将IESS解耦为两个单输入、单输出系统,实现IESS温度和压力的独立控制。在总扰动估计与抑制方面,利用固定时间扩张状态观测器快速准确估计系统状态与包含系统动态耦合在内的总扰动,并提出一种能够避免奇异问题且快速收敛的新型FxTSMC,将总扰动补偿到FxTSMC中,得到FxT-ADRCDC方法。设计Lyapunov函数证明了闭环控制系统的固定时间稳定性,得到不依赖于初始条件的稳定时间上限。搭建高置信度IESS仿真平台开展发动机过渡态飞行任务试验,对比了本文所提出方法与线性自抗扰解耦控制(LADRDC)方法。结果显示,FxT-ADRCDC方法控制下的进气压力、温度的绝对积分误差比LADRDC方法平均减少约70.3%和70.7%,且阀门摆动量符合实际工程要求,有效实现了进气压力、温度的高品质解耦控制,为提升IESS的快速、精确的动态模拟能力提供有力的技术支撑。
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关键词
高空台
滑模控制器
自抗扰复合解耦控制
固定时间
快速过渡态试验
进气环境模拟系统
线性自抗扰解耦控制
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Keywords
Altitude test facility
Sliding mode controller
Active disturbance rejection compound decou⁃pling control
Fixed time
Rapid transient tests
Intake environment simulation system
Linear active distur⁃bance rejection decoupling control
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分类号
V217
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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