モデル予測制御に基づくダクトロケットのガスフローに対する化合物制御戦略および反調整抑制

可変流量のダクトロケットは、超音速車両の推進システムに優れた候補です。しかし、ガスフローの反調整特性はダクトロケットの安定性を低下させるだけでなく、制御システム設計においても困難を生じさせます。本研究では、反調整を抑制するモデル予測制御（MPC）に基づく化合物制御アルゴリズムを提案します。まず、ガスフロー調整システムを含む数学モデルを開発し、反調整を記述・分析しました。次に、ガスフローとガス発生器の圧力信号の両方を含む融合フィードバック変数を構築しました。融合フィードバック変数を用いたMPC制御システムも設計しました。その後、ガスフローと反調整を正確に予測するため、非線形擾乱観測器を構築しました。コントローラーの性能を評価するために、追跡微分器比例-積分-微分コントローラーおよびモデル参照適応制御器によって制御された2つのシナリオを構築し、比較しました。理論的結果は、提案された方法が反応速度とガスフローシステムの反調整との間の仮定されたトレードオフを克服して、以前の方法と比較して優れた性能を示したことを示しています。