刘露杨 ，郭迎清 ，杨闻浩 ，刘严严

（1.西北工业大学动力与能源学院，西安 710129；2.中国航发沈阳发动机研究所，沈阳 110015）

0 引言

变循环发动机属于复杂、强非线性、多变量、时变的系统，可以根据不同任务需求改变当前发动机工作模态以提升发动机性能；然而发动机性能的提升是以增加控制变量为代价来实现的，随着变量的增多，系统的耦合性更加明显，对于具有众多可调变量的发动机系统，各变量间只有相互协调配合才能使发动机发挥出整体的优势。目前的发动机多变量控制主要采用比例积分（Proportional Integral,PI）控制，还不能完全解决回路间的耦合，因此采用先进的多变量控制方法对于提升变循环发动机性能具有重要意义。

针对发动机多变量控制，国内外已经开展了大量研究。比较成功的多变量控制方法主要有线性二次型（Linear Quadratic Regulator, LQR）控制、H∞控制、μ综合以及自适应控制等[1-2]。Szuch等[3]早在20世纪70年代初就对F100发动机开展了LQR多变量控制技术研究，为了保证控制精度和发动机的最佳性能，共选择了5 个控制量用于发动机闭环控制；Shutler 等[4]针对F120 变循环发动机使用了3 个闭环控制量、5 个开环控制量用于多变量鲁棒控制技术研究，闭环控制量中还包括了可变的涵道比；王海泉等[5]针对航空发动机多变量鲁棒控制器设计问题，深入研究了混合灵敏度H∞方法、H∞回路成形法等，并进行了半物理仿真试验；何凤林等[6]采用基于改进的非支配序自组织迁移（Non-dominant Sorting Self-organizing Migration Algorithm,NS-SOMA）多目标优化算法实现了3 变量变循环发动机的解耦控制。……