توربین های گازی قدرت خود را از واکنش شیمیایی مواد (سوخت و دیگر مواد افزودنی) در یک محفظه احتراق به دست می آورند و تقریباً همان طوریکه بخار تحت فشار بالا، موجب رانش توربین بخار می شود، شارش سریع گازهای حاصل از احتراق منجر به رانش توربین می شود. یک توربین گازی ساده از سه بخش کمپرسور ، محفظه احتراق و توربین قدرت تشکیل شده است. توربین گازی طبق اصل چرخه ی برایتون کار می کند که در آن مخلوط سوخت و هوای فشرده تحت شرایط فشار ثابت می سوزد. درنتیجه گاز داغ با انبساط در میان توربین قدرت منجر به ایجاد کار می شود. در واقع، ابتدا یک گاز عامل (هوا) توسط کمپرسور فشرده می شود و به واسطه ی انرژی حاصل از احتراق سوخت گرم می شود. فشار و دمای گاز عامل بالا می رود و توربین انرژی گاز عامل را در تعامل بین گاز و پره ها به انرژی چرخشی پره ها تبدیل می کند. یکی از مسائل اصلی در به کار گیری این توربین ها، کنترل دمای گاز خروجی و سرعت توربین به صورت همزمان است به نحوی که ضمن تامین توان مورد نیاز، تلفات سوخت به حداقل مقدار برسد و بازده توربین از نظر اقتصادی قابل قبول باشد. موضوع دیگری که مسئله کنترل را پیچیده تر می کند، رفتار غیرخطی سیستم و وجود نامعینی های بدون ساختار در مدل دقیق آن است که بازدهی سیستم کنترل حلقه بسته را کاهش داده و حتی در برخی موارد به ناپایداری سیستم حلقه بسته منجر خواهد شد. از این رو، در بسیاری از موارد از روشهای کنترل مقاوم جهت مقابله با این نامعینی ها استفاده می شود. ایجاد ارتباط میان کنترل بهینه و کنترل مقاوم هدفی است که در این پایان نامه برای سیستم توربین گازی مطرح می شود. به همین منظور باید کنترل کننده بهینه ای را طراحی نمود که با تولید سیگنال کنترل مناسب، تلقات سوخت را به حداقل برساند. همچنین، در این پایان نامه دینامیک سیستم به صورت غیرخطی در نظر گرفته می شود و تغییرات وسیع در نواحی کاری مختلف که سبب کاهش بازدهی حلقه کنترلی می شود، به صورت مسئله نامعینی بدون ساختار در نظر گرفته می شود. لذا در این پایان نامه روشی برای مقابله با این چالش ارائه خواهد شد که بر مبنای آن مقاوم سازی کنترل کننده LQR بر روی محدوده کاری انجام می گیرد.
