针对网络时延的发动机PI控制系统稳定性分析和控制器设计

摘要

针对航空发动机分布式控制系统中的通信时延问题,进行了PI控制系统稳定性及控制设计.基于Nyquist稳定性判据分析比例系数Kp的稳定域,进一步采用等效开环传递函数分析积分增益Ki的稳定域,获得时延上界依赖型PI控制器参数稳定域.基于参数稳定域设计某涡扇发动机分布式控制系统的时延PI控制器,并进行了数字仿真.结果表明:在时延上界为0.3 s时,基于参数稳定域设计的PI控制器可保证被控系统的稳定性,系统无稳态误差,转速控制系统超调量不超过0.38％;反之,基于控制器参数非稳定域设计的控制器使被控系统的性能显著恶化.