一种新的控制系统H_∞/LTR设计方法

提出了目标回路传递函数恢复的一种新的控制系统H∞/LTR设计方法,通过引入对控制量的加权,不仅可以保持LQR回路的特性,而且可以使控制器具有较低的增益和较小的带宽。此方法克服了LQG/LTR方法增益过高和LQR无穷带宽而引起的控制器对噪声特别敏感的缺点,从而达到抑制噪声的目的。与此同时,通过合理选择权函数,方法在回路中引入了积分环节,消除了静差,但却避免了增广,从而降低了系统的阶数。最后的实例验证了方法的可行性。

航空发动机H_∞/LTR控制试验验证

用半物理模拟试验验证了多变量鲁棒控制在航空发动机中的应用,给出了航空发动机中H∞/LTR控制模块的设计过程及注意事项。从半物理模拟试验结果可见:与LQG/LTR控制器不同,H∞/LTR控制器能在半物理模拟试验环境下稳定控制航空发动机;H∞/LTR控制器具有优良的噪声抑制功能;基于包线内一点设计的H∞/LTR控制器可适用于包线内其他区域的加力与非加力状态下的爬升、加速等仿真试验,验证了H∞/LTR方法的鲁棒性。推进了多变量鲁棒控制设计方法在航空发动机中的实际应用。

基于H_∞/LTR综合方法的永磁直线同步电机鲁棒控制

为了解决高精度数控机床永磁直线电机伺服系统中负载扰动及参数变化对系统性能产生影响的问题,将H∞鲁棒控制理论和回路传递函数恢复(LTR)技术相结合,提出了一种带有观测器的H∞/LTR综合控制方法.对系统进行目标回路设计,即在假设系统完全可测的前提下,设计一个鲁棒H∞控制律,以满足系统性能要求;对系统进行恢复过程设计,即通过设计观测器,使得系统在引入观测器后,目标回路传递函数得到恢复.仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的性能,且对于模型不确定性、外部扰动等具有较强的抑制作用.

混合灵敏度问题的鲁棒H_∞/LTR状态反馈综合方法

从工程应用的角度出发，对具有输出乘型不确定性系统的混合灵敏度问题进行研究．以Ｈ∞状态反馈理论和回路传递恢复（ＬＴＲ）技术为基础，导出了一种带观测器的鲁棒Ｈ∞／ＬＴＲ状态反馈综合方法．该方法首先要进行目标设计，即在假设系统状态完全可测的前提下，设计一个静态Ｈ∞状态反馈控制律，以满足系统性能和鲁棒性要求．然后恢复过程设计，即设计一个状态观测器，使得在上述目标设计中引入观测器后，原目标Ｈ∞状态反馈系统的特性得以恢复．

光电着舰引导系统的视轴稳定

为了提高光电着舰引导系统的视轴跟踪精度和指向精度,研究了如何隔离舰体运动对光电经纬仪视轴的扰动。对舰载光电经纬仪进行建模,引入了各种扰动力矩。设计了超前滞后控制、线性二次高斯恢复(LQG/LTR)控制和H∞控制3种控制器来提高系统的性能和稳定性,详细研究了Kalman滤波和H∞加权矩阵的设计。在Matlab中对设计的控制方法进行仿真,并在摇摆台进行了试验验证。在时域、频域响应和稳定性能等方面对3种控制器进行的对比实验表明,LQG/LTR控制和H∞控制结果满足设计指标要求,稳定隔离度达到50dB以上。基于提出的方法,经纬仪可以对着舰飞机进行稳定跟踪和精确轨迹测量,实现着舰引导。

某型地空导弹发射伺服控制系统设计

利用H∞控制理论的混合灵敏度方法对某新型地空导弹发射伺服控制系统进行设计,给出一种H∞控制器设计中的权函数选择方法来解决发射伺服系统干扰抑制的问题,并解决了此系统设计中与H∞控制器不匹配的问题,从仿真结果和实际试验上表明,采用H∞控制理论混合灵敏度方法设计的控制器很好地解决了多联装发射架上的导弹发射产生的冲击和电磁对其它导弹发射产生的影响。

现代控制理论在导弹控制系统设计中的研究与发展

介绍了现代控制理论的研究与发展，包括古典控制理论、线性二次调节器（LQR）和线性二次高（LQG）以及H∞回路传函恢复（LTR）等，分析了各种方法适用的条件及存在的缺陷，重点研究了既满足鲁棒性又满足性能指标的H∞和LTR控制理论。