欠驱动两自由度机械臂LQG/LTR控制

针对欠驱动机械臂系统的快速稳定控制中存在着的系统过程噪声和传感器观测噪声的干扰问题,设计了具有回路传输恢复的线性二次高斯(linear quadratic Gaussian control with loop transfer recovery, LQG/LTR)控制器。该控制器由卡尔曼滤波器和最优状态反馈增益调节器两部分组成,并进一步使用了回路传输恢复技术提高了控制系统稳定裕度。仿真试验表明:LQG/LTR控制方法相比于线性二次型调节器控制方法具有更加出色的动态品质,能很好地抑制噪声造成的系统不稳定问题,使得机械臂快速稳定在期望位置,具备良好的稳定性和鲁棒性。

LQG/LTR方法在涡扇发动机控制中的应用

采用LQG／LTR多变量鲁棒控制器设计方法设计了某型航空涡扇发动机控制器；利用神经网络拟合发动机飞行条件、状态与控制器参数之间的关系,验证了控制器在全飞行包线内的性能。仿真结果表明,发动机控制系统的指令跟踪、噪声抑制、抗干扰和鲁棒性等性能良好,能满足发动机稳态控制的要求。

阵风载荷减缓系统LQG/LTR多变量控制器设计

给出了阵风载荷减缓系统LQG/LTR多变量控制器设计方法,以某大型运输机为对象,设计了阵风载荷减缓系统控制器。根据系统回差矩阵的最小奇异值理论和通用相角、幅值裕度估算图,给出了系统两个通道的相角和幅值同时变化时系统的稳定裕度。仿真结果表明,该控制器能有效减缓阵风引起的飞机法向过载,其鲁棒性满足通用规范GJB185-86的要求。

电动助力转向系统LQG/LTR控制

建立了电动助力转向系统的数学模型和状态方程,针对电动助力转向系统建模过程中存在模型不确定性和传感器噪声等问题,利用LQG/LTR方法设计了补偿控制器,并进行了仿真计算。仿真结果表明,在加入LQG/LTR控制器后,系统能很好地抑制转向盘转矩波动和转矩测量过程中存在的传感器噪声,具有很好的跟随性和鲁棒性。

飞行轨迹控制系统的 LQG/LTR 设计

ＬＱＧ／ＬＴＲ是一种现代多变量频域设计方法，它以良好的鲁棒性能和解耦特性而得到广泛应用，但是该方法通常只适用于最小相位被控对象。本文以直观的物理含义说明了ＬＱＧ／ＬＴＲ方法的基本原理，探讨了非最小相位被控对象的处理方法以及多变量控制系统设计中一些值得注意的问题，并将它应用某飞机的到非最小相位的纵向飞行轨迹控制系统设计中去。设计中考虑了飞机的模型不确定性和随机风干扰的影响。仿真表明，采用该方法可以取得良好的控制效果。

基于LQG/LTR多变量鲁棒简化控制算法

根据LQG/LTR (linearquadraticgaussionwithlooptransferrecovery)方法的基本原理 ,结合PID方法的基本思想和模型降阶理论 ,提出一种简化的多变量鲁棒控制算法 .用此算法为某航空发动机设计了控制系统 ,并对其进行了仿真研究 ,得出仿真曲线 .比较研究了简化算法和LQG/LTR算法 ,分析了简化算法的特点和实际应用意义 .

LQG/LTR在无尾无人机跟踪系统设计中的应用

针对无尾无人机跟踪系统的特性,加之所研究的是多输人多输出(MIMO)系统,运用LQG/LTR方法进行控制器的控制律设计;仿真效果通过时域分析和频域奇异值伯德图分析相结合的方式实现,仿真结果表明运用该方法所设计出的控制律具有良好的鲁棒性和解耦性,能够较之经典设计方法更好地完成设计要求,设计步骤清晰;这种方法可以应用于其它控制对象。

无轴承永磁同步电机悬浮子系统的LQG/LTR控制器设计

为1台无轴承永磁同步电机设计了单输入单输出LQG/LTR控制器,并对有轻载和白噪声干扰时的悬浮性能进行了仿真研究。结果表明,空载时稳态悬浮精度在60μm以内,且控制器具有较强的鲁棒性。为提高稳态悬浮精度,考虑到无轴承永磁同步电机X和Y2个自由度间的耦合,为同一台电机设计了双输入双输出的集中控制器。结果表明,控制精度提高到30μm以内,悬浮性能优良。

基于LQG/LTR的磁流变阻尼器半主动控制律

针对由LQG(LinearQuadraticGaussian)控制器设计的MR阻尼器半主动控制律鲁棒性差的问题,采用LQG/LTR(LinearQuadraticGaussian/LoopTransferRecovery)方法,使LQG闭环系统控制力返回比尽量逼近对应的LQR(LinearQuadraticRegulator)闭环系统的控制力返回比,得到具有改善鲁棒性的LQG控制器,然后按照某种规则设计磁流变(Magnetorheological:MR)阻尼器半主动控制律。最后对三层被控框架结构进行地震响应分析,数值结果表明由LQG/LTR得到的半主动控制律控制性能相比于由LQG得到的半主动控制律具有较好的鲁棒性和稳定性,并达到了LQR半主动控制律的控制水平。

永磁同步交流牵引系统LQG/LTR控制研究

针对永磁同步交流牵引系统运行过程中存在参数扰动及传感器量测噪声的影响,采用线性二次高斯/回路传输恢复(LQG/LTR)鲁棒控制技术,设计了基于LQG的系统控制器,通过LTR技术优化系统控制器设计,完成参数扰动时的控制性能仿真。仿真结果表明,在参数扰动±5%时,系统具有较强的鲁棒性。提出了基于DSP平台的永磁同步交流牵引LQG/LTR控制系统实现方案。试验结果表明,在系统噪声和测量噪声存在的情况下,使用LQG/LTR控制器的交流永磁同步交流牵引系统,比使用传统的PID控制系统具有更好的动态响应及鲁棒性。

全飞行包线LQG/LTR多变量控制器设计

根据某型涡喷发动机不同飞行条件、不同工作状态设计了一组双变量LQ/LTR控制器,同时利用一个神经网络对这组控制器的控制参数进行拟合,以使发动机在全飞行包线内各工作状态都有良好的控制性能。仿真结果表明,在整个飞行包线内,控制系统不但有良好的鲁棒性,而且调节性能良好,能满足发动机控制的要求。

航空发动机非完全恢复的LQG/LTR控制系统设计

为解决常规LQG/LTR控制器中存在的参数值过大问题,提出了非完全恢复的LQG/LTR设计方法,并从控制系统中零极点关系的角度,阐述了该设计方法降低控制器参数数值的机理.将该方法应用于航空发动机控制系统设计中.仿真表明,该方法不但有效地抑制了控制器的参数值过大,且相对于常规LQG/LTR设计方法具有更理想的控制效果.

基于LQG/LTR方法的结构主动控制的研究

将LQG/LTR(Linear Quadratic Gaussian/Loop Transfer Recovery)方法引入到结构控制领域中,针对AMD(Active Mass Damper)Benchmark模型进行主动控制策略的研究。首先建立AMD试验结构的LQG/LTR控制系统模型,并采用近似法确定模型不确定性,引入速度反馈来降低模态峰值以设计理想的目标回路;然后根据LQG/LTR理论设计了控制器,使得全状态LQR(linear quadratic regulator)调节器自然拥有的鲁棒特性在系统的输入端得到基本恢复。最后仿真结果证明了LQG/LTR控制器的有效性和鲁棒性。

LQG/LTR鲁棒控制器在机翼主动颤振抑制中的应用

传统的LQG(linear quadratic Gauss)控制器无法满足系统的鲁棒性要求,因此文章采用LQG/LTR(Loop transfer recovery)理论设计了机翼主动颤振抑制鲁棒控制器。文中1、2部分建立了气动伺服弹性系统模型并推导了LQG控制器,第3部分基于LQG/LTR理论分2步完成了鲁棒控制器的设计。利用典型的气动伺服弹性系统模型,分别采用LQG/LTR控制器和LQG控制器对机翼颤振进行抑制,仿真结果表明,LQG/LTR控制器的性能远远优于LQG控制器。

直接根据性能指标进行航空发动机LQG/LTR控制器设计

本文提出了一种根据性能指标要求设计航空发动机ＬＱＧ／ＬＴＲ控制器的方法。采用这种方法，可根据发动机模型及性能指标要求直接获得卡尔曼滤波器增益，而无需求解Ｒｉｃｃａｔｉ方程。随后的仿真结果表明，所设计的控制系统具有较好的稳定鲁棒性及较好的动态性能。

基于LQG/LTR方法的结构振动AMD控制Benchmark模型仿真分析

LQG/LTR方法是基于回路传输恢复技术的LQG方法的简称,该方法是为了克服一般的LQG方法稳定裕量低发展而来,该控制方法的优越性已在土木工程结构振动控制领域得到了初步体现,文中主要是结合AMD控制Benchmark模型,对该控制方法在传感器正常工作时和几种失效情况下的控制效果进行仿真分析,仿真结果表明该控制方法具有很好的控制效果并同时兼具较好的稳定性和鲁棒性。

结构主动控制的LQG/LTR改进方法

提出一种改进的LQG/LTR(LinearQuadraticGaussiansynthesiswithaLoopTransferRecovery)结构主动控制方法,一种新的补偿器结构被用于回路传输恢复(LTR)。这个补偿器有以下优点:(1)它是开环稳定的;(2)它能保证整个闭环系统的稳定性;(3)更重要的是,对于相同的回路传输恢复度,它所需要的增益要小于传统LQG/LTR方法的基于观测器的控制器增益。还有,就是这个新的补偿器比传统的基于观测器要有较好的恢复性能。最后,数值算例验证了本文方法的有效性。

基于LQG/LTR方法的鲁棒飞行控制系统设计

针对飞行控制系统设计中存在的建模误差以及实际飞行中外界干扰的影响,采用LQG/LTR鲁棒控制方法完成了某型攻击机横航向控制设计,解决了在飞机模型不确定性、随机干扰下控制系统可能出现的不稳定和控制精度不够的问题。系统仿真结果表明,控制系统实现了横航向指令的精确跟踪,不但具有良好的鲁棒性,而且调节性能良好,满足飞机横航向控制的要求。

基于LQG/LTR方法的水轮机最优控制系统研究

线性高斯二次型/回路传递恢复(LQG/LTR)方法是基于频域的多变量设计方法,因其具有良好的鲁棒性和解耦特性,在航空、船舶控制领域得到广泛的应用。本文将LQG/LTR引入到水轮机调速系统控制领域中,针对水轮机控制系统状态反馈模型进行了最优控制策略研究。仿真结果表明该控制方法可实现较好的动态品质,在模型有较大摄动时系统仍能实现较强的鲁棒稳定性。

基于LQG/LTR方法的飞机自动着陆系统设计

用LQG/LTR方法设计的自动着陆系统就拥有较强的鲁棒性,可以抵御强风的干扰.本文简述了LQG/LTR方法的原理,并用该方法设计了某商用飞机的自动着陆系统.仿真结果表明,LQG/LTR方法在一定条件下对于非最小相位系统效果较好,所设计的自动着陆系统在飞机受到大气扰动以及模型摄动等诸多干扰的情况下仍能起到良好的控制作用,可实现较强的鲁棒稳定性.