基于扰动观测器的大挠性航天器姿态预见控制

针对航天器的大型挠性附件振动会严重影响其姿态控制的问题,设计了基于扰动观测器的信息融合姿态预见控制器。将挠性附件振动引起的不确定项视作对姿态的复合扰动,设计扰动观测器对该复合扰动进行实时估计。在此基础上,通过融合期望轨迹和系统动态方程等信息,依据信息融合理论,推导了大挠性航天器的姿态预见控制律,用以改善航天器姿态系统的控制性能。所设计的姿态控制算法具有设计过程简单及容易实现等优点。仿真结果表明,所设计的控制策略对挠性附件振动具有较好的抑制作用,航天器姿态角能快速达到期望指令,具有良好的控制特性。

采煤机滚筒调高自适应预见控制方法研究

首先建立了采煤机滚筒调高机构的数学模型,并通过李雅普诺夫稳定性理论将自适应控制与预见控制结合起来,构造了采煤机调高的自适应预见控制器。在Simulink中搭建了采煤机自适应预见控制调高仿真模型,并进行了仿真实验。结果表明,自适应预见控制的响应速度和跟踪性能都要优于PID控制和预见控制。

基于自适应滑模反馈线性化的航空电动燃油泵预见控制器设计

以六相永磁同步电机直接驱动外啮合齿轮泵的航空电动燃油泵为对象,研究了其流量系统的控制器设计问题,提出了一种基于自适应滑模反馈线性化的预见控制器设计方法。首先,建立六相永磁同步电动机和外啮合齿轮泵的数学模型。其次,利用反馈线性化方法处理电动燃油泵这一非线性化模型,方便后续预见控制器的设计;接着,采用自适应滑模控制方法消除了由模型不确定性引起的反馈线性化误差,该方法可以将建模误差和负载扰动带来的不确定性分开处理,从而避免较大的切换增益引起抖振,同时不需要精确的不确定性的边界信息,从而提高了控制性能。最后,在反馈线性化得到线性模型上设计预见流量控制器,加快控制系统对燃油指令的响应速度。仿真结果表明,该控制方案具有较快的响应速度、较强的鲁棒性能和优良的抑制抖振能力。

汽车电子节气门位置最优预见控制

基于线性二次型最优控制理论和线性矩阵不等式处理方法,提出一种适用于汽车电子节气门的位置离散最优预见控制算法,该算法仅通过一组滑动电位计来测量节气门阀片角度位置实现闭环控制。针对节气门的实际使用环境,建立了离散化的节气门状态空间模型,利用状态转移法构建了包含目标信号的扩大误差系统;考虑实际系统中节气门物理参数难以辨识的特点和外部扰动力矩等不确定因素的影响进行了仿真,并基于快速控制原型技术进行了试验验证。仿真和试验结果均表明,所设计的位置最优预见控制算法能够快速准确地跟踪目标开度信号,增强了电子节气门控制系统的稳定性和鲁棒性。

基于信息融合估计的离散线性系统预见控制

针对期望轨迹和干扰可预见的离散线性最优跟踪问题,提出了一种基于信息融合估计的预见控制方法.推导了最优预见控制律的融合估计过程和最优预见性能指标.建立了包含状态反馈项、目标和干扰前馈补偿项的信息融合预见控制系统,并分析了其渐近特性和稳态跟踪误差问题.直流电机系统的仿真结果表明,信息融合预见控制下的系统跟踪性能随着预见步数的增加而迅速提高并趋于稳定,且综合考虑跟踪误差与能量消耗时要优于传统预见控制.

铁道车辆垂向主动悬挂的预见控制

以4轴客车为研究对象,建立4轴客车车辆的6自由度垂向主动悬挂的动力学模型。主动悬挂的常规控制策略往往对系统本身因素所引起的响应滞后问题表现出无所适从,因此,借助测定的未来目标信号或外扰,对主动悬挂设计一个预见控制器来抑制车辆系统的垂向振动。研究结果表明,采用预见控制策略使车体的垂向振动加速度响应幅值降低60%,转向架的垂向振动加速度响应幅值降低30%左右,同时系统可按设定目标值预见步数为20提前作出响应。

火电单元机组负荷最优预见控制系统仿真研究

自动发电控制（ＡＧＣ）是现代电网运行控制的基本技术之一。由于ＡＧＣ以整个电网为调节对象，因此只有电网内机组对ＡＧＣ下达的负荷指令具有良好的跟踪性能时才能保证发电质量。显然，对机组而言这是典型的负荷预见控制问题。文章针对单元机组负荷控制的特点，采用最优预见控制（ＯＰＣ）策略设计了基于多变量预见控制原理的单元机组负荷最优预见控制系统，并讨论了预见步数对控制品质的影响。仿真结果表明，采用多变量ＯＰＣ理论设计的单元机组负荷预见控制系统具有良好的负荷跟踪性能。

基于1/2车辆模型的主动悬架预见控制方法研究

本文针对一个 1/ 2车辆模型 ,分别应用完全预见控制方法和部分预见控制方法进行汽车主动悬架控制系统的设计 .数字仿真结果表明 ,两方案在改善汽车性能及降低制造和使用成本方面各有其优势 .

预见控制理论及其应用的研究综述

预见控制是一种可以充分利用系统已知的未来信息的控制方法。它能够设计出具有信息补偿功能的控制器,从而有效减小系统的静态误差,提高系统的跟踪水平和响应速度。在未来信息可预见的领域,预见控制得到了越来越多的应用。从预见控制的提出背景和理论基础出发,以离散时间定常系统和连续时间定常系统的预见控制器设计为例说明了预见控制技术在系统中的实施过程。对预见控制理论及其应用的研究现状进行了系统的总结,阐述了预见控制理论及其应用在国内外的发展情况,并指出了预见控制理论目前存在的问题和今后的研究方向。

车辆主动悬挂最优预见控制模型

以复杂多自由度的车辆系统设计模型代替传统的简化模型,建立了主动悬挂控制车辆系统模型,设计了最优预见控制器,研究了车体的浮沉、点头、侧滚3种运动状态在加控制和未加控制时的路面激扰响应。仿真计算结果表明在最优控制下车体的浮沉响应降低了27%,点头响应降低了30%,侧滚响应降低了30%;在预见控制二次加权矩阵的作用下,车体的浮沉响应降低了54%,点头响应降低了50%,侧滚响应降低了45%;根据预见控制的提前预见可适时响应的特点,系统可按设定目标预见步数提前作出响应,由此验证了最优预见控制在复杂多自由度的车辆主动悬挂设计模型中应用的可行性和有效性。

线性离散系统的最优预见控制

该文对线性离散系统的最优预见控制方法进行了研究。这种方法在二次型性能指标中综合考虑跟踪误差和控制量的变化 ,在设计反馈控制器的基础上 ,利用已知的未来目标值及未来干扰信号设计前馈补偿器 ,进一步改善了系统的性能。该文讨论了最优预见控制设计方法的关键技术 ,即预见步数的选取问题 ,推导了预见步数与性能指标函数值之间的关系 ,并给出了预见步数的选取方法。

火电机组负荷多模型鲁棒预见控制方法

提出一种火电机组负荷多模型鲁棒预见控制方法。该方法首先对负荷区间进行模糊划分,然后在每个模糊子区间建立相应的结构参数摄动模型,并使用鲁棒预见控制方法设计控制器,最后总的控制量为多个子控制器输出的加权平均。仿真研究表明,该方法能够使负荷系统获得良好的全局控制性能。

基于单向解耦的火电机组负荷最优预见控制方法

根据火电单元机组数学模型的特点,将多变量解耦理论与最优预见控制方法相结合,提出了一种基于单向解耦的负荷最优预见控制系统设计方法,该方法将2×2多变量最优预见控制系统的设计转化为两个单回路系统的设计,从而简化了系统结构,减少了计算量。仿真结果表明:所设计的系统具有良好的负荷跟踪性能。

最优预见控制设计及在汽车主动悬架控制中的应用

一个不仅考虑系统当前的状况，而且还为未来的目标或外扰加以考虑的预见控制系统，常常能取得改善控制性能和降低系统能耗的双重效果．为此，作者将最优预见控制方法应用于汽车主动悬架控制。

基于LMI的鲁棒负荷预见控制方法

提出一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒负荷预见控制方法。针对最优预见控制方法存在的鲁棒性较差的问题,论文首先引入保性能控制(GCC-Guaranteed Cost Control)的思想,并对其结论进行拓展,给出并证明了性能指标中加权矩阵为半正定时,最优保性能控制律的设计方法;进一步通过适当交换,把鲁棒负荷预见控制器的设计问题归结为求解一个LMI约束下的凸优化问题。仿真研究表明,该方法能够保证机组负荷控制系统不仅在满负荷下,而且在负荷变化时都具有稳定性和良好的控制品质。

无人机航迹预见控制及其仿真研究

为了最大限度地发挥无人机的性能, 机动快速地配合其它兵种作战, 需要无人机在其有效使用范围内发挥其应有的潜力, 在这方面飞行控制系统的性能起着决定性的作用。本文在对目前无人机航迹控制技术存在问题进行分析的基础上, 利用数字预见控制的理论和方法设计控制算法作为航迹优化措施, 优化无人机的飞行控制性能, 提高其机动性和快速反应能力。仿真结果表明了该算法的有效性。

无人机飞行航迹预见控制技术研究

在分析现行无人机飞行航迹的基础上,从改进飞行航迹的控制方法入手,利用数字预见控制理论的技术和方法优化无人机飞行航迹,解决现行无人机航迹控制系统的固有缺陷,由此建立无人机航迹优化模型并进行仿真分析。对于提高无人机的战场机动能力和快速反应能力具有重要的军事应用价值。

一类线性离散广义系统最优预见控制器设计

提出一类广义线性离散系统的预见控制问题。首先,利用差分算子构造扩大误差系统,然后通过引入一些恒等式,把可预见的目标信号的差分也包含在扩大误差系统的状态向量中,把所考虑的广义系统的预见控制问题转化为一个形式上的普通广义系统的控制问题。由熟知的广义系统最优控制理论的结论,得到广义系统的带有预见作用的控制器。对扩大误差系统的R-能稳性和能检测性进行了详细讨论。

汽车主动悬架的最优预见控制

本文针对1/2车辆模型,应用最优预见控制理论对汽车主动悬架进行控制系统的设计和研究。计算机仿真结果表明,所提出的系统能有效改善汽车乘坐舒适性。

一类状态时滞系统的最优预见控制器设计

研究了一类状态时滞系统的最优预见控制器设计问题.首先通过差分将所研究的时滞系统转化为形式上不含时滞的一般系统,然后根据已有的无时滞系统的预见控制理论设计出系统的控制器,并且给出了所设计的控制器存在的充分条件.仿真实验说明了预见前馈补偿的有效性.