선형 파라미터 변동 제어 및 터보팬 엔진에의 응용

초록 이 논문은 터보팬 엔진에 대한 파라미터 의존 제어 설계 방법의 응용을 설명합니다. 파라미터 의존 시스템은 상태 공간 설명이 시간에 따라 변동하는 파라미터의 알려진 함수인 선형 시스템입니다. 각 파라미터의 시간 변동은 사전에 알려져 있지 않지만, 실시간으로 측정 가능한 것으로 가정됩니다. 세 가지 선형 파라미터 변동(LPV) 제어 설계 접근법이 논의됩니다. 첫 번째 방법은 성능과 강건성에 대한 한계를 위해 작은 이득 정리를 활용하는 선형 분수 변환에 기반합니다. 다른 방법들은 단일(SQLF) 또는 파라미터 의존(PDQLF) 2차 리아푸노프 함수를 사용하여 달성 가능한 성능 수준에 대한 경계를 설정합니다. 후자의 두 가지 기술은 고성능 터보팬 엔진을 위한 컨트롤러를 합성하는 데 사용됩니다. 터보팬 엔진의 LPV 모델은 제어 설계를 위한 고정 전력 코드에서의 야코비안 선형화로 구성됩니다. 제어 문제는 ℋ︁ ∞ 및 LPV 프레임워크 내에서 모델 매칭 문제로 공식화됩니다. 목표는 폐쇄 루프 시스템의 압력 및 회전 속도 요청에 대한 분리된 명령 응답입니다. 선형 ℋ︁ ∞ 포인트 설계의 성능은 SQLF 및 PDQLF 컨트롤러와 비교됩니다. 비선형 시뮬레이션 결과, SQLF 접근 방식으로 합성된 컨트롤러가 PDQLF 컨트롤러보다 약간 더 보수적임을 나타냅니다. SQLF 및 PDQLF 컨트롤러와의 비선형 시뮬레이션은 모든 원하는 성능 목표를 달성하는 매우 강건한 설계를 보여줍니다. 저작권 © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.