基于PID控制器的鲁棒自动飞行控制系统设计

在某初教机的线性模型基础上,建立了飞机的纵向和横向传递函数,分析了模型参数的不确定性,通过使用MATLAB中的NCD模块对飞行控制系统及PID控制器等参数进行优化,设计出了飞机的自动驾驶仪高度保持和航向保持模式。这种方法既避免了复杂的计算和编程,又使系统具有较好的稳定性、动态性能和鲁棒性,克服了飞机模型参数随着高度和速度的变化(即模型参数存在不确定性)而需要按照多个不同高度和速度的飞行区域设计一系列控制器的缺点。

混合PID/H_∞鲁棒最小能量飞行控制系统设计

针对系统矩阵和控制矩阵参数不确定性控制问题,提出满足二次稳定和二次性能指标的H∞鲁棒控制器设计方法。以此方法为基础,采用区间模型描述飞行器动力学参数变化特征,给出一种能够满足二次稳定和二次性能指标要求的混合PID/H∞鲁棒最小能量飞行控制系统方案,仿真验证了控制器设计方法和混合PID/H∞鲁棒最小能量飞行控制系统的可行性。

智能梁结构鲁棒PID控制及其时滞稳定性分析

研究了智能梁结构振动的鲁棒PID控制器的设计问题,考虑结构模态阻尼比及模态频率的不确定性,同时结合PID控制、保成本控制和H∞控制的优点,提出了一种鲁棒PID控制的设计方法,将PID控制器的参数整定问题转化为线性矩阵不等式凸优化问题的求解。考虑到实际系统中存在的时滞因素,对设计出的鲁棒PID控制系统进行了时滞稳定性分析,得出了使系统稳定的最大时滞量。最后,给出的数值算例说明了文中方法的可行性和有效性。

一阶参数不确定滞后过程的鲁棒PID控制器设计

提出一种针对一阶参数不确定滞后过程的鲁棒PI/PID控制器优化设计方法。首先基于D-分割法技术,给出确定一阶参数不确定滞后过程的整个PI/PID控制器的可行鲁棒稳定域算法;在定义一个与控制器给定点跟踪性能、鲁棒性能和抗扰动性能相关的目标函数的基础上,给出PI/PID控制器设计的约束优化问题;最后应用一种启发式粒子群优化(PSO)算法对该约束问题进行求解。仿真结果表明,所提出的方法可得到更小的调节时间、更小的超调、较强鲁棒性和更好的抗扰动性能,表明了所提出的方法的有效性。

基于多目标鲁棒PID控制的热连轧活套系统

针对热连轧活套控制中的模型参数不确定性问题,文章建议采用多目标鲁棒PID控制算法处理这类问题;该算法不仅可以保证系统的稳定性,而且对具有一定不确定性的系统也能保证其动态特性品质,同时其设计与实现相对简单,该控制算法的效果通过仿真结果加以验证。

一类不确定时滞系统的时滞依赖型鲁棒H_∞控制器设计新方法

针对一类具有状态滞后和凸多面体不确定性的连续时间系统,研究了其鲁棒H∞控制器的设计问题。通过引入两个附加的松弛矩阵使Lyapunov矩阵和系统矩阵得到分离,得到了一个新的具有更低保守性的鲁棒H∞性能判据,并基于该判据设计了系统的鲁棒H∞状态反馈控制器。设计的状态反馈控制器不但保证闭环系统的二次稳定性,同时使系统的H∞范数小于一个给定的衰减水平γ。并且设计了一个迭代算法来得到问题的次最优解。通过数值仿真验证了所提出的控制器设计方法的可行性和有效性。

无人直升机鲁棒跟踪解耦飞行控制研究

综合考虑直升机不确定性、阵风扰动影响及飞行品质规范对直升机操纵品质的要求,提出了一种基于跟踪解耦的无人直升机鲁棒控制方法。以直升机的稳定性导数及控制导数的有界区间摄动来描述系统的不确定性,通过将不确定性系统的跟踪控制问题转化为增广系统的鲁棒状态反馈镇定问题,以线性矩阵不等式(LM I)形式给出了无人直升机鲁棒跟踪解耦控制器存在的充分条件。基于鲁棒跟踪解耦控制方法设计了直升机平移速度指令(TRC)飞行控制器,并结合直升机操纵品质规范ADS-33E对系统性能进行了评估,分析结果表明了鲁棒跟踪解耦控制方法的有效性。

大包线飞控系统的鲁棒稳定性分析及鲁棒镇定控制

采用摄动参数多项式加范数有界摄动形式描述大包线飞控系统,既考虑了飞控系统的时变特征,又考虑了拟合误差带来的不确定性.基于二次稳定的概念和方法,研究了大包线飞控系统的鲁棒稳定性分析和鲁棒控制综合问题.运用线性矩阵不等式(LMI)的处理方法,给出了系统二次稳定性判据,以及状态反馈控制律的设计方法.同时,基于凸优化,得到了估计系统保持鲁棒稳定所允许的参数最大摄动范围的方法,建立了系统运行参数与系统性能之间的联系.通过对飞控系统的实例仿真,验证了该方法的可行性.