不确定时滞组合系统的分散鲁棒镇定

讨论不确定时滞组合系统的分散自适应鲁棒镇定问题.外部扰动存在于子系统内部,可以是非线性或时变的,且不确定项和时滞存在于互联项中.不确定项和外部扰动是有界的,但上界未知.利用自适应律估计未知的上界,设计了非线性无记忆控制器.采用非线性控制器可保证闭环组合系统的解一致有界,且系统状态是一致渐近稳定的.仿真结果表明了该设计方法的有效性.

基于网络控制的航空器动力系统的容错控制

研究了基于网络控制的航空器时变时滞横向动力学系统的容错控制问题。利用Lyapunov稳定性方法和LMI技术,综合网络的特点采用鲁棒完整性方法设计了针对执行器失效的容错控制器。首先给出了航空器横向动力学系统的时滞线性化一般模型,考虑到网络控制系统的运行特点以及网络中的诱导时延和数据包丢失现象,采用一种分段常值的控制器,设计了使系统对执行器失效故障具有容错性能的控制器。进行了仿真研究,仿真结果说明容错控制器作用下当出现执行器故障时系统仍可保持较好的性能,验证了提出的设计方法的有效性。

基于自适应观测器的飞行器抗干扰控制

针对近空间飞行器(NSV)在高超音速飞行时气动参数变化剧烈且容易受到外界干扰的特点,提出快速自适应干扰观测器抗干扰方法.建立近空间飞行器的数学模型,进行抗干扰自适应观测器的设计.通过调整自适应参数和设计补偿项的自适应律,在自适应律中增加非线性指数项,提高了干扰观测系统对复合干扰的逼近速度,使其能够在有限时间内将系统误差收敛为零.对闭环系统性能进行严格的理论分析.在高超声速条件下对NSV进行仿真验证,结果表明,设计的控制方案具有更好的快速性和收敛性.

基于RMMAC的集成主动容错飞行控制

针对主动容错飞行控制系统设计问题,提出一种基于改进鲁棒多模型自适应控制(robust multiplemodel adaptive control,RMMAC)的故障检测与控制重构集成设计方法。建立了飞行器传感器和执行器故障的数学模型,介绍了改进鲁棒多模型自适应控制算法的结构和实现步骤。某无尾飞机重构飞行控制的仿真结果表明,在执行器故障情况下,基于改进RMMAC的集成主动容错飞行控制系统能够快速准确地辨识故障,并依据故障信息更新局部控制器权值,实现控制重构,提高了飞机可靠性、安全性和生存能力。

定量反馈理论在导弹飞行控制系统设计中的应用

导弹飞行控制系统(FCS)设计面临的一个主要困难是模型参数的大范围变化所带来的系统不确定性。分析总结了定量反馈理论(QFT)的基本原理、设计步骤和特点,运用该理论对导弹FCS进行了设计研究。研究发现,QFT能够很好地解决飞行控制系统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飞行器纵向控制系统提供了一种鲁棒控制设计方案。大量的仿真结果表明,运用这种理论方法设计的控制系统不仅具有良好的鲁棒性能,而且具有较强的工程应用价值。

模糊复合控制律对飞机防滑刹车系统性能的改进

针对采用传统控制律的飞机防滑刹车系统鲁棒性差、机轮易在低速段出现严重打滑甚至脱胎现象等缺点,提出了一种新型控制律——模糊复合控制律;并在matlab6．5／simulink环境下,对采用这两种控制律的飞机防滑刹车系统分别进行了仿真研究;将两种情况下的结合系数和滑移率仿真曲线在同一坐标系下给出,结合曲线对两种情况下的刹车系统性能进行了比较分析,结果表明:采用模糊复合控制律的刹车系统鲁棒性增强,刹车效率提高,明显克服了因采用传统控制律而引起的诸多缺点。

一类不确定离散系统的时滞依赖保成本H_∞控制

针对一类具有状态时滞的不确定离散系统,研究了其时滞依赖的保成本与鲁棒H∞控制问题.通过引入状态变换,提取出时滞因子,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,得到了保成本H∞状态反馈控制器存在的一个充分条件,以LMI的可行解构造出相应的状态反馈控制律.算例验证了该设计方法的有效性,并且可以通过调节时滞相关度因子得到不同的时滞界限和控制器增益K.

基于μ综合的阵风载荷减缓系统设计

针对飞机受到大气干扰而影响乘坐品质的问题,采用了大气紊流的Dryden模型,建立了包括紊流过程、舵机系统和飞机模型的飞机纵向线性小扰动方程;通过μ综合鲁棒控制方法,设计了阵风载荷减缓系统,反复调试权函数的参数并利用D-K迭代方法获得合适的控制器,然后进行仿真实验,仿真结果表明,所设计的控制系统能有效抑制大气干扰,并具有良好的鲁棒性,乘坐品质得到了相应的改善。

鲁棒PDF控制策略在永磁同步电机系统中的设计及仿真

对电机控制系统的经典反馈设计方案是建立在简化的受控对象模型基础之上,而实际模型参数的变化会引起控制系统性能的改变;文章针对实际应用的永磁同步电机,为了保证电机控制系统的强鲁棒性,通过对其系统灵敏度的理论推导,给出了一种新的控制器参数设计方法;该设计方法以系统灵敏度为评价指标来度量系统的鲁棒性,结合应用于二阶控制对象的伪微分反馈控制器结构,来削弱控制对象参数值的改变对控制系统性能的影响;并建立了精确的永磁同步电机仿真模型,将该方法应用于其速度控制;仿真结果表明在该控制方案下,在永磁同步电机的转动惯量和定子电阻值变化时具有较小超调量变化(小于4%)的响应特性;同时与普通PID控制对比分析,验证了用该方案设计的PMSM调速系统具有较高的抗参数变化的鲁棒性。

航天器椭圆轨道自主交会的鲁棒滑模控制

提出了一种在缺少绝对轨道信息时的航天器椭圆轨道自主交会方法。用Lawden方程描述椭圆轨道的两星相对运动关系,将方程中的时变参数单独归类。在时变参数无法获知时,视其为不确定量,构成不确定系统。用不确定系统的鲁棒滑模控制方法设计了椭圆轨道自主交会的控制律,并证明了不确定系统为渐进稳定。仿真结果表明:在仅有相对状态信息条件下,设计的控制律能实现椭圆轨道航天器的自主交会。

双值预测函数控制及其性能分析

针对有限时域脉冲响应模型,给出了双值预测函数控制(DPFC)算法,推导出了闭环系统的特征方程和传递函数,定量分析了阶跃响应系数对闭环系统稳定性的影响.采用脉冲响应模型簇来描述被控过程的不确定性,推导出DPFC闭环系统的鲁棒稳定条件.

基于连续故障模型的Delta算子系统可靠鲁棒H_∞控制

研究具有执行器故障的Delta算子线性不确定系统的可靠鲁棒H∞问题.设计控制器,确保在执行器发生故障时闭环系统仍能保持鲁棒稳定,且满足给定的H∞指标.针对执行器连续故障模型,运用线性矩阵不等式方法,得到Delta算子系统α-次优可靠鲁棒H∞状态反馈控制器的存在条件和设计方法,并进一步给出了Delta算子系统最优可靠鲁棒H∞控制器的设计方法.数值算例表明,该设计方法是有效而可行的.