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广义线性变参数系统输出反馈鲁棒控制 被引量:1
1
作者 李健勇 赵峰 楚冰 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2014年第2期75-78,共4页
广义线性变参数系统能更准确描述物理系统且是完成增益调节控制的关键.本文研究广义线性变参数系统的鲁棒性能分析和输出反馈鲁棒控制问题.首先采用广义Lyapunov不等式方法分析了系统的容许性和H∞范数,给出了基于线性矩阵不等式的容许... 广义线性变参数系统能更准确描述物理系统且是完成增益调节控制的关键.本文研究广义线性变参数系统的鲁棒性能分析和输出反馈鲁棒控制问题.首先采用广义Lyapunov不等式方法分析了系统的容许性和H∞范数,给出了基于线性矩阵不等式的容许和鲁棒性能条件;然后讨论了广义线性变参数系统H∞鲁棒控制器的存在性,通过求解代数Riccati方程给出了输出反馈鲁棒控制器构造方法. 展开更多
关键词 广义线性变参数系统 广义Lyapunov不等式 容许 H∞范数 输出反馈鲁棒控制
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子空间预测控制方法在线性变参数系统中的应用
2
作者 罗小锁 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第17期90-93,共4页
提出了一种针对线性变参数系统的新型子空间预测控制方法。该方法首先通过子空间辨识算法获得线性变参数系统的子空间预测输出。然后,对构造的输入输出矩阵进行QR分解得到子空间预估器,将子空间预估器用于设计模型预测控制器。该控制器... 提出了一种针对线性变参数系统的新型子空间预测控制方法。该方法首先通过子空间辨识算法获得线性变参数系统的子空间预测输出。然后,对构造的输入输出矩阵进行QR分解得到子空间预估器,将子空间预估器用于设计模型预测控制器。该控制器包含了积分作用,可消除稳态误差。最后,通过风机扑翼动力学系统的仿真实验,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 线性变参数系统 子空间辨识 模型预测控制 风机扑翼动力学
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非线性变参数系统的混合H2/H∞控制 被引量:6
3
作者 朱平芳 周燕茹 曾建平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2231-2241,共11页
本文研究了一类非线性变参数系统的混合H2/H∞保性能控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,建立了状态反馈混合H2/H∞保性能控制的可解性条件.该条件是依赖于状态和参数的线性矩阵不等式,显式地体现了系统的时变和非线性特性,通过多项式平... 本文研究了一类非线性变参数系统的混合H2/H∞保性能控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,建立了状态反馈混合H2/H∞保性能控制的可解性条件.该条件是依赖于状态和参数的线性矩阵不等式,显式地体现了系统的时变和非线性特性,通过多项式平方和方法,可以转化为优化问题.特别地,本文构造一种新颖的控制器和Lyapunov范数.在此基础上,研究了基于多项式平方技术的不确定非线性变参数系统混合H2/H∞保性能控制问题.最后,通过倾转旋翼飞行器实例和数值仿真均验证本文方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 混合H2/H∞保性能控制 线性变参数系统 不确定性系统 平方和
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线性变参数系统算法在船舶运动与参数控制的应用 被引量:1
4
作者 孙豫 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第13期68-71,共4页
船舶的运动控制包括航向、航速和航迹控制等,在船舶大型化和高速化发展的今天,船舶运动控制水平与船舶航行安全性、航行效率息息相关。船舶的运动控制参数主要包括柴油发动机的参数、船舵参数、螺旋桨参数以及船舶吃水与形状参数,本文... 船舶的运动控制包括航向、航速和航迹控制等,在船舶大型化和高速化发展的今天,船舶运动控制水平与船舶航行安全性、航行效率息息相关。船舶的运动控制参数主要包括柴油发动机的参数、船舵参数、螺旋桨参数以及船舶吃水与形状参数,本文在进行船舶运动控制器的设计时,采用了一种基于线性变参数(LPV)系统的控制算法,从系统稳定性、船舶运动参数数学建模、控制系统建模以及系统的性能仿真等方面进行深入研究,有助于提升船舶的运动与参数控制精度。 展开更多
关键词 线性变参数系统 运动控制 数学建模 稳定性 航迹
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基于变分贝叶斯算法的线性变参数系统辨识 被引量:5
5
作者 李寒霜 赵忠盖 刘飞 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期3125-3134,共10页
线性变参数系统(LPV)将多阶段、非线性的过程建模转化为线性多模型的辨识问题,是解决非线性过程建模的一个有效手段。由于实际工业过程存在各种干扰因素,导致被建模系统呈现随机性及模型参数的不确定性。针对这一问题,考虑采用变分贝叶... 线性变参数系统(LPV)将多阶段、非线性的过程建模转化为线性多模型的辨识问题,是解决非线性过程建模的一个有效手段。由于实际工业过程存在各种干扰因素,导致被建模系统呈现随机性及模型参数的不确定性。针对这一问题,考虑采用变分贝叶斯(VB)算法对LPV模型进行辨识。该算法首先给定参数相应的先验分布,通过最大化目标函数的下界,从而估计得到参数的后验分布。不仅可实现对参数的点估计,同时量化了估计值的不确定性。针对典型二阶过程和连续搅拌反应釜(CSTR),运用提出的算法进行仿真实验,表明了该贝叶斯估计方法的优越性。 展开更多
关键词 线性过程 线性变参数系统 多模型 分贝叶斯算法 参数估计
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具有非匹配扰动的非线性变参数系统模型参考跟踪控制 被引量:1
6
作者 李颖 柯津 曾建平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期212-219,共8页
本文研究了一类含有非匹配扰动的非线性变参数系统的跟踪控制问题.首先,设计非线性扰动观测器用于估计系统所受到的未知扰动.其次,在前馈–反馈跟踪控制器中引入扰动补偿控制项,提出一种基于扰动观测器的跟踪控制策略.利用依赖于状态和... 本文研究了一类含有非匹配扰动的非线性变参数系统的跟踪控制问题.首先,设计非线性扰动观测器用于估计系统所受到的未知扰动.其次,在前馈–反馈跟踪控制器中引入扰动补偿控制项,提出一种基于扰动观测器的跟踪控制策略.利用依赖于状态和时变参数的线性矩阵不等式,导出保证闭环系统输入–状态稳定的充分条件,进而运用平方和凸优化技术解析地构造出扰动观测器和跟踪控制器.通过理论证明,所设计的控制策略能够实现非线性变参数系统输出对参考模型输出的跟踪,消除输出通道中非匹配扰动的影响.最后,由数值仿真例子验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 线性变参数系统 非匹配扰动 跟踪控制 输入–状态稳定 平方和凸优化
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一类具有凸多面体不确定性的非线性变参数系统鲁棒H_(∞)控制
7
作者 周燕茹 汪育成 付荣 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期995-1004,共10页
针对具凸多面体不确定性的非线性变参数(NPV)系统,本文研究了其非线性鲁棒H_(∞)控制问题.基于Lya-punov稳定性理论和多项式平方和(SOS)方法,对该系统设计了非线性鲁棒状态反馈镇定控制器.在此基础上,进一步考虑存在外部扰动情形,给出... 针对具凸多面体不确定性的非线性变参数(NPV)系统,本文研究了其非线性鲁棒H_(∞)控制问题.基于Lya-punov稳定性理论和多项式平方和(SOS)方法,对该系统设计了非线性鲁棒状态反馈镇定控制器.在此基础上,进一步考虑存在外部扰动情形,给出相应的非线性鲁棒H_(∞)控制可解性条件.该条件以状态和时变参数依赖的线性矩阵不等式形式(LMIs)给出,可借助凸优化工具进行有效检验.最后,通过数值仿真验证了所得方法的有效性和优势. 展开更多
关键词 凸多面体不确定性 线性变参数系统 鲁棒H_(∞)控制 平方和
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线性时变参数系统的混合鲁棒H_2/H_∞控制 被引量:4
8
作者 王涛 李冀昆 《控制工程》 CSCD 2007年第5期465-466,526,共3页
研究具有模型参数不确定性和外部扰动的一类系统,即线性变参数系统(LPV)。考虑参数在多胞内变化,系统状态方程可以由多胞矩阵描述,利用H2/H∞范数条件与系统状态空间实现的线性矩阵不等式(LMI)之间的等价性,来求出H2/H∞设计问题的解,... 研究具有模型参数不确定性和外部扰动的一类系统,即线性变参数系统(LPV)。考虑参数在多胞内变化,系统状态方程可以由多胞矩阵描述,利用H2/H∞范数条件与系统状态空间实现的线性矩阵不等式(LMI)之间的等价性,来求出H2/H∞设计问题的解,同时设计含有极点配置的多胞状态反馈控制器,使闭环系统具有所期望的混合H2/H∞性能和动态特性。给出一个弹簧阻尼器算例进行分析求解,仿真说明了系统的鲁棒稳定性和对脉冲干扰的抑制作用,验证了设计方案的有效性。 展开更多
关键词 多胞技术 线性变参数系统 线性矩阵不等式 H2/H∞控制
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电磁阀半主动悬架线性变参数μ综合鲁棒控制 被引量:4
9
作者 寇发荣 李盛霖 +1 位作者 杨旭东 邢龙龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期221-231,286,共12页
针对电磁阀半主动悬架系统中的非线性和不确定性问题以及多个性能目标之间的矛盾,设计了一种线性变参数(linear parameter varying,LPV)μ综合鲁棒控制器。建立电磁阀非线性阻尼力力学模型并开展台架试验验证模型的准确性,构建了七自由... 针对电磁阀半主动悬架系统中的非线性和不确定性问题以及多个性能目标之间的矛盾,设计了一种线性变参数(linear parameter varying,LPV)μ综合鲁棒控制器。建立电磁阀非线性阻尼力力学模型并开展台架试验验证模型的准确性,构建了七自由度悬架系统的非线性LPV模型;对悬架参数不确定性和系统建模误差进行分析,并考虑传感器测量噪声的影响,设计了一种基于非线性和混合不确定性的LPV-μ综合鲁棒控制器;最后进行整车电磁阀悬架系统仿真和实车试验。仿真结果表明:在随机扰动下该控制器使车身垂向加速度均方根值降低46.47%,俯仰角加速度降低46.47%,侧倾角加速度降低50.68%,具有良好的抗干扰能力和可控性。试验结果表明:LPV-μ综合控制下车身垂向加速度、俯仰角加速度和侧倾角加速度均方根值分别降低36.6%、30.14%和39.47%,并且保证悬架动挠度小于0.06 m,验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 电磁阀半主动悬架 线性和不确定性 线性变参数系统 多目标控制 线性参数(LPV)-μ综合
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一种新型非线性时变模型:模糊变参数系统 被引量:3
10
作者 张洪杨 梁悦 +1 位作者 班晓军 吴奋 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期86-91,共6页
为了研究非线性时变模型,提出了模糊变参数系统。它是一种集T-S模糊系统和线性变参数系统诸多优点为一体的新型非线性时变模型,它继承了T-S模糊模型能有效处理非线性系统的优点,又保持了线性变参数模型处理时变系统的优势。模糊变参数... 为了研究非线性时变模型,提出了模糊变参数系统。它是一种集T-S模糊系统和线性变参数系统诸多优点为一体的新型非线性时变模型,它继承了T-S模糊模型能有效处理非线性系统的优点,又保持了线性变参数模型处理时变系统的优势。模糊变参数系统不仅克服了传统T-S模糊模型在处理时变系统时模糊规则剧增的弱点,也扩展了线性变参数系统理论的适用范围,为解决非线性时变系统的控制问题提供了新思路。在以上模型的基础上,给出了零平衡点全局渐进稳定的一个充分条件以及设计一种T-S全状态反馈控制律的充分条件,数值仿真验证了结果的有效性。 展开更多
关键词 T-S模糊系统 线性变参数系统 模糊参数系统 二次李亚普诺夫稳定 线性系统
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基于线性变参数模型的深海液压源开环压力控制特性研究 被引量:1
11
作者 曹学鹏 邓斌 +1 位作者 张树忠 吴文海 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期1152-1157,共6页
液压源是深海液压系统的动力和心脏,在深海极端环境下,笔者对其变参数作用下其开环压力控制动态特性的进行了研究。基于线性变参数原理,建立了以下潜深度、介质温度和粘度为变参数的深海液压源的压力控制线性变参数模型,并对其进行了相... 液压源是深海液压系统的动力和心脏,在深海极端环境下,笔者对其变参数作用下其开环压力控制动态特性的进行了研究。基于线性变参数原理,建立了以下潜深度、介质温度和粘度为变参数的深海液压源的压力控制线性变参数模型,并对其进行了相应的仿真分析。研究发现,对于液压介质特定的初始粘度,液压源压力控制的实现均存在一定的容许下潜深度和温度范围。 展开更多
关键词 深海液压源 开环压力控制 线性变参数系统 低粘度液压油
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航空发动机鲁棒线性变参数滤波器设计 被引量:2
12
作者 韩小宝 王仲生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期209-212,245,共5页
针对航空发动机线性变参数(LPV)模型部件性能参数估计问题,给出了一种新的鲁棒LPV滤波器设计方法。基于参数依赖的二次Lyapunov函数及仿射二次稳定性概念得到了稳定且满足H∞性能指标滤波器存在的充分条件,利用函数多凸性概念将其转化... 针对航空发动机线性变参数(LPV)模型部件性能参数估计问题,给出了一种新的鲁棒LPV滤波器设计方法。基于参数依赖的二次Lyapunov函数及仿射二次稳定性概念得到了稳定且满足H∞性能指标滤波器存在的充分条件,利用函数多凸性概念将其转化为线性矩阵不等式(LMI)约束下的常规凸优化问题,得到了滤波器的解。针对某型退化涡扇发动机部件性能参数估计的仿真结果表明,该滤波器的精度和鲁棒性满足设计要求。 展开更多
关键词 航空发动机 参数估计 线性变参数系统 鲁棒滤波器
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柴油发电机-整流负载系统多变量变增益控制 被引量:5
13
作者 何彬 欧阳明高 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期146-152,共7页
柴油发电机-整流负载系统是一个多输入多输出的复杂非线性系统,柴油机速度和发电机励磁控制完全耦合。该文利用平均值建模的方法建立了该系统的非线性物理模型,该模型包括了柴油机、同步发电机的主要动态特性以及三相整流桥的非线性特... 柴油发电机-整流负载系统是一个多输入多输出的复杂非线性系统,柴油机速度和发电机励磁控制完全耦合。该文利用平均值建模的方法建立了该系统的非线性物理模型,该模型包括了柴油机、同步发电机的主要动态特性以及三相整流桥的非线性特性。该非线性模型进一步简化为带不确定性参数的线性变参数(LPV)形式,并基于稳定性定理提出了一种鲁棒变增益控制器的设计方法,其控制性能用H∞性能指标描述,控制器通过一组线性矩阵不等式(LMI)的数值求解得到。仿真结果表明,该控制器具有良好的跟踪和抗负载干扰性能。 展开更多
关键词 柴油机 同步发电机 整流系统 线性变参数系统 不确定性系统 鲁棒控制 增益控制
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基于不确定LPV系统的变体飞行器姿态控制 被引量:2
14
作者 杨芊 胡来红 +3 位作者 张艳红 吕鑫 李欣 蔡光斌 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期127-133,共7页
针对变体飞行器姿态控制系统,提出一种基于双层多面体描述的LPV多目标控制器,同时考虑调度参数的变化和系统不确定性的影响。第一层多面体用于管理调度参数并在顶点不确定系统上设计增益调度控制器;第二层多面体建立在每个顶点系统上以... 针对变体飞行器姿态控制系统,提出一种基于双层多面体描述的LPV多目标控制器,同时考虑调度参数的变化和系统不确定性的影响。第一层多面体用于管理调度参数并在顶点不确定系统上设计增益调度控制器;第二层多面体建立在每个顶点系统上以进行闭环控制系统的鲁棒设计。上述控制器求解问题最终可转化为求解一组有限数量的线性矩阵不等式。仿真结果表明,在所设计控制器作用下,变体飞行器系统可较好的跟踪攻角参考信号,同时具有良好的鲁棒性能。 展开更多
关键词 线性变参数系统 双层多面体 状态反馈 姿态控制 体飞行器
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一类非线性广义系统状态观测器的设计 被引量:4
15
作者 孔庆富 张庆灵 杨春雨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期657-660,718,共5页
考虑了非线性广义系统的状态观测器的设计问题。利用微分中值定理将动态误差非线性广义系统转化成线性变参数广义系统。如果给定的线性矩阵不等式可解,则存在一个全维状态观测器,并可保证降维状态观测器也存在。利用李亚普诺夫函数分析... 考虑了非线性广义系统的状态观测器的设计问题。利用微分中值定理将动态误差非线性广义系统转化成线性变参数广义系统。如果给定的线性矩阵不等式可解,则存在一个全维状态观测器,并可保证降维状态观测器也存在。利用李亚普诺夫函数分析了误差系统的稳定性,说明误差是指数收敛的。最后以仿真实例说明了所给出的方法是有效的,且优于现有结果。 展开更多
关键词 线性广义系统 观测器设计 微分中值定理 线性矩阵不等式 线性参数广义系统
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基于变增益控制理论的感应电机转子磁链观测 被引量:3
16
作者 王涛 肖建 李冀昆 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期71-73,共3页
针对交流感应电动机转子磁链观测问题,提出一种新的方法,基于变增益控制理论设计感应电机转子磁链观测器。首先把感应电动机模型作为LPV线性变参数系统,将感应电动机的磁通观测器看作线性变参数系统的一个控制器,而把转速与转子电阻作... 针对交流感应电动机转子磁链观测问题,提出一种新的方法,基于变增益控制理论设计感应电机转子磁链观测器。首先把感应电动机模型作为LPV线性变参数系统,将感应电动机的磁通观测器看作线性变参数系统的一个控制器,而把转速与转子电阻作为系统的变参数,然后利用变增益控制理论,通过解一组线性矩阵不等式,设计满足H∞鲁棒稳定性能和动态特性磁链观测器,跟踪实际的磁链。仿真验证了此观测器的有效性和先进性。 展开更多
关键词 增益控制理论 转子磁链观测 线性变参数系统 线性不等式
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基于保H_∞性能插值的变增益输出反馈控制 被引量:1
17
作者 虞忠伟 陈辉堂 陈启军 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期773-779,共7页
针对线性变参数系统 ,基于保H∞ 性能插值设计一种无需变参数变化率反馈的变增益输出反馈控制器 .在将控制器设计转化为关于参数矩阵的LMI问题后 ,基于“H∞ 性能覆盖”的概念给出了划分变参数集的充分条件 ,并将变参数集划分为若干充... 针对线性变参数系统 ,基于保H∞ 性能插值设计一种无需变参数变化率反馈的变增益输出反馈控制器 .在将控制器设计转化为关于参数矩阵的LMI问题后 ,基于“H∞ 性能覆盖”的概念给出了划分变参数集的充分条件 ,并将变参数集划分为若干充分小的子集 ,对各子集寻找满足要求的常数矩阵并利用插值来得到所要求的连续参数矩阵 .此控制器消除了变参数变化率反馈并通过对变参数变化率上界的限制降低了控制器设计的保守性 .实验结果验证了其有效性 . 展开更多
关键词 线性变参数系统 保H∞性能插值 增益输出反馈控制 线性矩阵不等式
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变体飞行器连续平滑切换LPV控制 被引量:4
18
作者 江未来 董朝阳 +1 位作者 王通 王青 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1347-1353,共7页
针对一类翼展可变飞行器的控制问题,提出了一种连续平滑切换线性变参数(linear parameter varying,LPV)控制器的设计方法。将变体飞行器建模成以翼展变形率为时变参数的LPV系统,通过对时变参数进行具有重叠特性的区间划分,设计平滑切换... 针对一类翼展可变飞行器的控制问题,提出了一种连续平滑切换线性变参数(linear parameter varying,LPV)控制器的设计方法。将变体飞行器建模成以翼展变形率为时变参数的LPV系统,通过对时变参数进行具有重叠特性的区间划分,设计平滑切换控制器。结合参数依赖的多李雅普诺夫函数和平均驻留时间方法,给出了保证切换LPV系统指数稳定的充分条件。由于考虑了时变参数的渐变特性,使得系统的切换律没有平均驻留时间的限制,降低了结论的保守性。仿真结果表明,运用所设计的控制器,当翼展连续变化时,变体飞行器状态稳定且切换过程平滑,控制性能良好。 展开更多
关键词 体飞行器 线性变参数系统 平滑切换 平均驻留时间 多李雅普诺夫函数
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基于 LMI 的一类 LPV 系统的自调整输出反馈极点配置 被引量:3
19
作者 胡东 陈文华 周川 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期388-394,共7页
具有良好的暂态响应的控制系统,其闭环系统的极点必须位于特定的区域。本文通过输出反馈,用三个线性矩阵不等式(LMIs)将线性定常系统的极点配置在左半平面一个圆域内。同时,针对一类线性变参数(LPV)飞行器控制系统,通过... 具有良好的暂态响应的控制系统,其闭环系统的极点必须位于特定的区域。本文通过输出反馈,用三个线性矩阵不等式(LMIs)将线性定常系统的极点配置在左半平面一个圆域内。同时,针对一类线性变参数(LPV)飞行器控制系统,通过一组LMIs用自调整输出反馈将该系统的极点配置到满足暂态性能要求的区域,为设计全包络线飞行器控制系统提供了理论基础。导弹系统仿真例子说明了该方法的可行性。 展开更多
关键词 极点配置 飞行控制 线性变参数系统 自调整
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涡扇发动机的一类大包线系统建模 被引量:1
20
作者 凌彦聪 周文祥 +1 位作者 朱平芳 曾建平 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期529-536,共8页
基于涡扇发动机部件级模型,研究了具有非线性和时变特性的涡扇发动机非线性变参数系统建模问题。通过系统辨识的方法,以高压转子转速为调度变量,得到典型工作点的多项式非线性系统。在此基础上,借鉴增益调度思想,将高度和马赫数拟合成... 基于涡扇发动机部件级模型,研究了具有非线性和时变特性的涡扇发动机非线性变参数系统建模问题。通过系统辨识的方法,以高压转子转速为调度变量,得到典型工作点的多项式非线性系统。在此基础上,借鉴增益调度思想,将高度和马赫数拟合成系统的时变参数,利用回归算法,建立大包线慢车以上非线性变参数(Nonlinear parameter-varying,NPV)模型。仿真表明,采用该方法建立的非线性系统与部件模型在单个转速状态时误差小于0.05%,非线性变参数模型与部件模型在大包线范围内的误差小于1%,验证了本文方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 涡扇发动机 系统辨识 多项式非线性系统 增益调度 线性变参数系统
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