增广误差模型算法在目标跟踪中的应用

针对目标机动运行过程中,滤波模型与机动状态模型失配的问题,提出了一种新的增广状态误差滤波模型。不同于现有增广方案,该模型从模型失配所致状态滤波误差的角度出发,将状态估计误差增广为一状态量,通过滤波估计后用其校正原状态量。算法分析表明,该增广滤波模型具有自适应调节多重渐消因子的等效特性,增强了对目标的跟踪能力。基于该增广状态误差滤波模型,给出了滤波算法设计并进行了仿真实验。实验结果表明,基于该模型的滤波算法在对机动目标进行跟踪时具有更强的鲁棒性。

基于增广误差系统的导弹预见跟踪控制

以弹性体导弹为研究对象,采用导弹在刚体运动和弹性振动的耦合模型,通过加入了干扰项构建了一个带干扰的导弹运动模型.而后采用一种改进的辅助变量方法构建了新的增广误差系统,基于此增广误差系统,将系统的预见跟踪控制转化为增广系统的调节问题.最后基于鲁棒控制理论,Lyapunov稳定性理论和LMI方法得到了预见跟踪控制器,并且证明了系统在此控制系统下是渐近稳定的,即导弹可以沿预定的弹道稳定飞行,进而精确打击目标。

一类含Lipschitz非线性的广义离散系统的预见控制

研究一类含有Lipschitz非线性项的广义离散系统的预见控制.首先,采用一阶前向差分算子,对原广义系统的状态方程进行差分运算,从而得到了一个包含跟踪误差信号的广义增广误差系统;其次,对广义增广误差系统设计一个状态反馈控制器.由Lyapunov稳定性理论,设计出一个使得闭环系统渐近稳定的充分条件,从而得到了原广义系统的一个预见控制器,使得其输出信号实现了对参考信号稳态、无差地跟踪.最后,一个数值算例证明了该方法的有效性.

双旋弹俯仰/偏航通道误差积分增广自适应控制

双旋弹的飞行空域大、时变参数多、俯仰/偏航通道之间耦合严重,为其俯仰/偏航通道控制系统设计带来了许多挑战。针对双旋弹俯仰/偏航通道的非线性控制问题,建立了双旋弹七自由度动力学方程,并基于弹丸线性化理论,得到双旋弹俯仰/偏航通道的近似线性描述。利用过载跟踪误差的积分对系统进行增广,并根据得到的增广系统的结构特点,设计了自适应控制律及参数自适应律。通过构建李雅普诺夫函数证明了增广系统的稳定性。仿真结果表明,利用误差积分增广方法设计的双旋弹俯仰/偏航通道模型参考自适应控制器,在系统具有不确定性和随机扰动时,可以保持与参考模型接近的控制性能和解耦性能。研究结果为解决双旋弹俯仰/偏航通道运动中的复杂非线性问题提供了理论依据和参考方法。

变压力机载液压泵源的自适应控制研究

基于增广误差稳定性理论,为机载变压力液压泵源系统设计了模型参考自适应系统控制器,减小了控制系统中因模型软参量取值不准确且难以在线检测而对系统静态性能、动态性能造成的影响,使系统能够适应软参量,包括液压油综合体积弹性模量、系统被控高压腔容积和泄漏系数的数值变化,输出压力能够稳定、较准确地跟踪给定的参考输入。系统的仿真和实验结果均证明了这一控制方法的有效性。

被动式电液加载系统的变刚度自适应控制

建立了被动式电液加载系统的数学模型,分析由位置扰动和系统自身结构引起的稳态误差,讨论了负载刚度和液压刚度在系统主要行程范围内变化对系统动态特性的影响。采用高阶系统跟随低阶参考模型的自适应控制方法,在选择二阶参考模型的固有频率时综合考虑了两方面的因素,既发挥了液压动力机构响应频率高的优势又确定了合理的频宽。运用Narendra稳定自适应控制理论设计自适应控制器,建立增广误差模型,选取Lyapunov能量函数并导出能使系统全局渐进稳定的自适应律。利用Simulink软件进行数值仿真,仿真结果表明,加入自适应控制器后,系统能稳定地跟随参考模型,两者误差快速收敛为零,并且系统在5组不同参数设置下的动态响应性能几乎一致,上升时间和调整时间分别为4.8ms和14.6ms,稳态误差仅为0.03%;同时,由速度为0.5m/s的位置扰动引起的系统误差最大仅为0.58kN并于35ms后消除。故本文设计的自适应控制器使被动式电液加载系统在变参数和位置扰动条件下的动态特性和精度得到大幅提升。

一类时变时滞不确定离散系统的预见跟踪控制

本文针对具有时变时滞项的多面体不确定离散时间系统,研究了鲁棒预见跟踪控制问题。首先对时变时滞项作两项近似,并将近似误差看作外部扰动,则将原系统转换成受干扰抑制的常时滞不确定离散系统。其次,基于误差扰动的方法,通过引入一个差分算子导出一个包含可预见信息和外部扰动的增广误差系统。然后利用LMI技术,给出原系统在控制器下,闭环系统渐近稳定的充分条件并通过解LMI得到具有预见跟踪性能的输出反馈控制器。最后,通过数值算例验证了本文结论的有效性。

由Roesser模型描述的2D离散系统预见跟踪控制

为了提高2D系统的跟踪水平和响应速度,将参考信号的可预见信息引入到2D系统中,考虑由Roesser模型描述的2D离散系统的预见跟踪控制问题。采用在状态与稳态值间取差分的方式构造了增广误差系统,基于线性矩阵不等式(Linear matrix inequity,LMI)方法给出了增广误差系统在状态反馈下渐近稳定的充分条件,并提出了具有跟踪性能的预见控制器的设计方案,从而实现了2D系统的跟踪目的。数值算例说明,增加预见信息可显著提高由Roesser模型刻画的2D系统的跟踪性能。

利用输入输出测量值设计控制系统的新方法

针对自适应控制的实际应用情况,在已有自适应模型的基础上,通过严密的数学推导,从工程应用的角度提出一种设计MRAC系统的简单而又实用的新算法,从而不必引入增广误差信号而得到自适应控制律,便于工程实现。仿真在一定程度上证明了方法的有效性。

模型参考输出反馈自适应控制系统的设计

在这篇文章中,我们提出了基于运用范围较广的输出反馈方法设计控制器,调节控制器参数.只考虑单输入单输出的情况,并且假设动态过程为线性的,控制问题的模型是模型参考的,关键的假设是控制器是参数化的,这样误差也是线性的.最后我们又用例子说明了设计过程.