QFT在导弹俯仰通道控制中的应用

定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法。导弹发射过程中,具有强不确定性,且弹体参数随时间连续变化。文中采用QFT控制律设计方法用于导弹俯仰通道鲁棒控制律的设计。仿真表明,所设计控制律满足导弹6组特征点的鲁棒稳定性指标和跟踪性能,且控制舵偏比基于PID控制的偏量减小40%,俯仰角调节时间3.29s也优于原PID控制所需调节时间4.53s。

基于QFT的双直线电机鲁棒同步控制

针对龙门移动式镗铣床双直线电机的同步进给问题,提出了将交叉耦合控制器和QFT(定量反馈理论)鲁棒控制器相结合的控制策略.由于两个子系统之间存在机械耦合,因此利用交叉耦合控制器来增加两轴之间的匹配程度,以减小位移同步误差;把QFT鲁棒控制器作为子系统速度控制器,以解决电机参数变化和其他扰动等不确定性因素对同步精度的影响.仿真结果表明,所提出的控制方案是有效的,提高了系统的同步精度.

QFT在水下潜器控制系统设计中的应用

分析和总结了定量反馈理论（ＱＦＴ）的基本原理和设计步骤，并应用该理论对水下潜器的控制系统进行了设计研究．研究发现，ＱＦＴ能够很好地解决水下潜器由于模型参数具有不确定性而造成的控制系统鲁棒性设计问题，并从工程应用角度为水下潜器提供了一种鲁棒控制设计方案．仿真结果及与一般控制方案比较表明，用这种理论方法设计的控制系统不仅控制效果良好。

基于QFT的电液力伺服系统的鲁棒控制

采用QFT方法 ,对电液伺服加载系统进行了鲁棒控制器设计。结果表明 ,控制器能够有效地抑制参数扰动 ,如弹性负载刚度变化、有效体积弹性模数变化等。控制器结构简单 ,工程上易于实现 ,有较高的实用价值。

QFT在飞机纵向着陆控制中的应用

飞机进场着陆是飞机飞行的关键阶段,由于飞机和外界条件存在许多不确定因素,对飞机着陆精度和安全性有很大影响。QFT是在相频平面上的一种图形化的鲁棒控制系统设计方法。采用QFT理论设计了某型飞机的纵向着陆控制律,并应用了推力综合控制稳定飞机下滑时的速度。仿真结果显示,飞机着陆实现了对期望着陆轨迹的精确跟踪,满足了着陆控制的要求。

超精密机床进给系统的QFT控制器的设计

超精密机床进给机构中存在的不确定因素及非线性因素对进给系统跟踪控制精度有较大影响 ,采用合适的控制器能够有效提高其跟踪控制精度。QFT是在相频平面上的一种图形化的鲁棒控制系统设计方法。本文采用QFT理论设计了鲁棒跟踪控制器 ,并应用了速度前馈和误差积分控制。仿真结果显示 ,进给系统在被控对象参数发生较大变化时仍达到了数十纳米的跟踪控制精度 。

直接驱动数控转台的QFT-H_∞控制

直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统的参数不确定性和负载扰动严重影响系统的伺服性能,文章采用定量反馈理论(QFT)与H∞控制理论相结合的方法设计了一个速度控制器。QFT能够实现具有大范围不确定性系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能设计要求,但需要在N ichols图上进行回路整形,作图过程十分繁琐。基于QFT,利用H∞控制理论设计控制器可省去作图过程,大大简化了设计过程。仿真结果及分析表明,所设计的QFT-H∞速度控制器使伺服系统对参数不确定性和负载扰动具有较强的抗干扰性能。

QFT与神经网络并行控制研究

阐述了定量反馈理论(QuantitativeFeedbackTheory,简称QFT)的基本原理及设计步骤,并给出了设计实例。在QFT的基础上,提出了一种QFT和神经网络并行控制的方案,以QFT为主控制器,神经网络进行动态误差补偿。QFT控制能克服对象的参数不确定性,保障系统的鲁棒性;神经网络可以进一步提高系统的跟踪精度。仿真表明,这种方法实现了QFT控制和神经网络控制的完美结合,很适合高精度伺服系统的鲁棒控制。

基于QFT的开关阀控气动位置伺服系统鲁棒控制

考虑开关阀的滞后特性,建立了高速开关阀控气动位置控制系统的非线性模型,并在原模型的基础上,将系统模型处理为包含滞后环节的数学模型。针对该模型对象参数不确定、摄动量大和负载变化范围大等问题,采用包含小闭环的2自由度控制结构,用定量反馈理论,进行系统的鲁棒稳定性、干扰抑制和跟踪性能设计,设计了具有鲁棒性能的控制器,并且设计了有效的摩擦力补偿器。经过试验验证,系统不仅具有较好的稳定鲁棒性,还具有很好的动态性能和位置精度。

基于QFT的火电厂主汽温控制系统的设计与仿真

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规控制方法的主汽温控系统难以获得满意的控制效果。定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程应用价值的一种设计方法。首先将火电厂主汽温控制系统对象简化成为具有三参数变动的不确定模型,应用QFT的基本原理,设计了边界稳定的鲁棒控制器,保证了稳态精度5%和过渡过程时间小于1秒。仿真结果表明它能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。

电液伺服试验机的QFT控制研究

由于电液伺服试验机系统内存在较强的时变特性和非线性,并且试件等负载特性经常变化,导致系统存在很大的参数不确定性。当被控系统的参数等特性发生变化时,采用固定参数的传统PID控制难以获得满意的控制效果,如果重新调整参数又极大地增加了控制操作的复杂性。为解决此问题,采用定量反馈理论(QFT)的控制器设计方案,对电液伺服试验机系统进行控制。QFT控制器是针对系统不确定性做出的设计,对于控制不确定性较强的系统,该控制器具有独特的优势;在系统的不同频段内,QFT控制器还可以“剪裁”系统的控制性能。对具有参数不确定性的电液伺服试验机系统进行试验辨识,并在系统模型上进行QFT控制器设计和仿真。结果表明:在工况发生变化时,所设计的QFT控制器比PID控制器具有更高的控制精度,鲁棒性更好。

融合GPC和QFT对不确定性系统的鲁棒控制

针对广义预测控制(GPC)与定量反馈理论(QFT)的特点,提出了把两种算法融合的鲁棒控制算法。该方法是在对QFT进行修改的基础上,采用双回路控制。内回路采用QFT控制器实现对系统不确定性的控制;外回路采用GPC控制器,实现对系统的各种性能要求并且提高鲁棒性。该方法可以充分利用两种控制理论的优点。最后的仿真结果显示,融合的算法比单独采用其中的任何一种控制算法所取得的控制效果都好。

基于降阶模型的弹性飞行器QFT控制器设计与仿真

弹性飞行器具有很高的阶次,直接设计控制器会很困难,且不利于工程实现。为此,文章研究了基于降阶模型的控制器设计方法。以某大型弹性飞行器12阶模型为研究对象,首先利用平衡截断降阶方法对该模型降阶,所得到6阶的降阶模型能在较宽频段范围内近似全阶模型。然后,基于降阶模型,使用QFT方法设计飞行器的高度保持控制器,直接用于12阶模型的控制。给出了系统高度响应、鲁棒性验证以及系统状态和4阶弹性变形模态的仿真结果曲线。仿真结果表明,无论是在标称状态,还是当系统矩阵摄动的状态,高度响应都能快速跟踪指令信号,且无稳态误差,调节时间约为7 s,系统的各阶结构弹性变形模态都得到了快速抑制,最终衰减为零。

QFT在导弹纵向通道控制中的应用

定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法.导弹飞行过程中,具有较强不确定性,且弹体参数随时间连续变化.文中将QFT控制律设计方法用于导弹纵向通道鲁棒控制律的设计.仿真表明,所设计控制律满足导弹5组特征点的鲁棒稳定性指标和跟踪性能,能够减小最大攻角.

基于QFT的船舶航向控制器设计与仿真研究

论述了基于定量反馈理论(QFT)的船舶航向控制器的设计方法。该方法不仅能保证闭环系统有较强的鲁棒性,还具有良好的动静态特性,特别是在系统的快速性方面较其它设计方法有较大的改善和提高。基于MATLAB的仿真实验表明运用该方法所设计的控制器具有较强的鲁棒性和自适应能力,满足性能指标的要求,具有较高的工程应用价值。

基于采样控制系统直接设计理论的QFT设计方法及应用研究

从频域设计角度出发 ,应用离散信号分析方法 ,提出了仿真转台周期时变系统———采样控制系统QFT设计参数的选取方法 ,并应用采样控制系统直接设计方法 ,在不丢失采样时刻之间系统信息的条件下 ,通过对系统进行提升化处理 ,求解等效离散系统 ,使仿真转台伺服控制系统的QFT设计问题转化为采样控制系统混合灵敏度设计问题 ,为仿真转台数字控制器的设计提供了一种新方法。

基于ADRC与QFT技术的滚转导弹复合鲁棒控制

滚转是导弹突破定向能武器攻击的一种有效手段。滚动通道的主要任务是克服外扰的影响,给弹体提供精确的滚转角速度,这里将通过一个自抗扰控制器(ADRC)实现这一目的。针对俯仰-偏航通道,设计了一个基于定量反馈理论(QFT)的控制器,以克服通道间的运动耦合及参数的大范围变化,准确跟踪姿态指令。数字仿真结果表明,这种复合控制器具有很强的鲁棒性及良好的动态性能。

水下仿真转台系统的QFT控制

以水下转台的研制为背景，对同轴套装双无刷直流电动机驱动系统及其特殊问题进行了研究，并应用ＱＦＴ控制理论设计系统的鲁棒解耦控制器。该方法在保证系统闭环稳定性和动态性能前提下，使解耦控制器对系统作最大限度地解耦。仿真和实验结果表明，这种鲁棒解耦控制器效果良好。

火电厂主汽温控制系统的QFT设计与仿真

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规控制方法的主汽温控系统难以获得满意的控制效果。定量反馈理论是目前鲁棒控制领域中具有较强工程应用价值的一种设计方法。首先将火电厂主汽温控制系统对象简化成为具有三参数变动的不确定模型,应用QFT的基本原理,设计了边界稳定的鲁棒控制器,保证了稳态精度5%和过渡过程时间小于1秒。仿真结果表明它能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。

基于QFT的变负载特性下的电机速度控制器设计

在电机控制系统中,当负载存在变载荷特性的情况下,其电机速度控制系统的控制性能往往会受到负载变化较大的影响,从而影响其系统控制效果,以变载荷负载为研究对象,通过使用QFT控制方法,设计出在一定的负载变化范围和干扰下仍能达到预定性能要求的控制器。基于变载荷传送带的运行控制实例,通过建立整个控制系统的传递函数,依据运行要求情况给出了频域指标,然后对传送带的速度控制进行了QFT控制器设计,最后与基于PI控制策略的电机控制器进行控制性能对比,表现了QFT控制所具有的良好的定性与定量控制性能,以及面对变负载对象情况下控制性能的稳定性。