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《微型渦噴發(fā)動機非線性控制技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號：V233.7論文編號：102870215-S034學(xué)科分類號：082502碩士學(xué)位論文微型渦噴發(fā)動機非線性控制技術(shù)研究研究生姓名申春艷學(xué)科、專業(yè)動力機械及工程研究方向動力機械控制與測試指導(dǎo)教師胡忠志教授聯(lián)合指導(dǎo)教師張?zhí)旌杲淌谀暇┖娇蘸教齑髮W(xué)研究生院能源與動力學(xué)院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringNonlinearControlTechnologyResearchforMicroTurbineEnginePo
2、werMachineryandEngineeringbyShenChunyanAdvisedbyProf.HuZhongzhiAndProf.ZhangTianhongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承諾書本人聲明所呈交的博/碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授
3、權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要微型渦噴發(fā)動機具有與大型航空發(fā)動機相同的工作原理和類似的結(jié)構(gòu)組成，基于微型渦噴發(fā)動機開展控制系統(tǒng)分析和試驗研究具有成本低、風(fēng)險小等優(yōu)點，其研究成果對于大型航空發(fā)動機控制系統(tǒng)的開發(fā)具有參考價值。本文針對微型渦噴發(fā)動機的非線性特性和非線性控制技術(shù)開展研究，主要內(nèi)容如下：首先，開展發(fā)動機模型的建立和非線性特性分析研究。根據(jù)Matlab的S-function接口規(guī)范對已有的基于C語言的微
4、型渦噴發(fā)動機部件級非線性動態(tài)模型程序進行改造，并利用Matlab的編譯工具，將該模型編譯成.MEX文件形式的S-function，從而為在Matlab下開展微型渦噴發(fā)動機仿真試驗奠定了基礎(chǔ)。之后利用小擾動法建立了微型渦噴發(fā)動機不同工作點處的線性模型?；谒⒌哪Ｐ头治隽宋⑿蜏u噴發(fā)動機在慢車以上狀態(tài)的非線性特性，并論證了采用非線性控制器的必要性。其次，開展傳統(tǒng)PID控制器的改進設(shè)計研究。采用離線優(yōu)化的變參數(shù)PID控制算法能保證各工作點的控制性能；控制器參數(shù)基于誤差及誤差變化率的非線性PID控制算法不僅實現(xiàn)了控制器參數(shù)的在線調(diào)整，而且可以在大范圍內(nèi)獲得較好的控制效果；由于前饋控制量能夠提供
5、非線性穩(wěn)態(tài)補償控制作用，所以在非線性PID控制的基礎(chǔ)上加入了前饋控制，明顯提高了控制系統(tǒng)的跟蹤性能，并且避免了過大的超調(diào)。最后，開展了基于徑向基函數(shù)（RBF-RadialBasisFunction）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋的模糊自適應(yīng)PID控制研究?；谖⑿蜏u噴發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)樣本，對用于前饋控制的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行離線訓(xùn)練，并在此基礎(chǔ)上分別加入了傳統(tǒng)PID控制器以及模糊自適應(yīng)PID控制器開展仿真試驗。仿真結(jié)果表明：與傳統(tǒng)PID控制器相比，基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋的PID控制器具有更好的跟蹤效果；基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋的模糊自適應(yīng)PID控制器具有控制器參數(shù)在線整定能力，可進一步提高系統(tǒng)在大范圍的控制品
6、質(zhì)，可以有效解決發(fā)動機的非線性特性帶來的控制困難。關(guān)鍵詞：微型渦噴發(fā)動機，非線性特性，非線性控制，s-function，PID控制，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊自適應(yīng)PID控制I微型渦噴發(fā)動機的非線性控制技術(shù)研究ABSTRACTComparedwiththelargeaero-engine,themicroturbineengine(MTE)hasthesameoperatingprincipleandstructure.Moreover,thecontrolsystemanalysisandexperimentationstudybasedonMTEcanalsoimprovethedevel
7、opmentefficiencyofthecontrolsystemforlargeaero-enginewithlowercostandrisk.ThispaperismainlyconcentratedontheresearchofthenonlinearcharacteristicandnonlinearcontroltechniqueofMTE.Firstly,Theenginemodelingstudyandnonline
