自适应最优预见控制及其在活塞数控加工中的应用

自适应最优预见控制采用二次型最优预见控制．设定目标值和误差信号，通过误差系统方程和含有误差项和输入项的二次型评价函数导出系统最优状态反馈系数矩阵、目标值FR和干扰信号FD的前馈系数矩阵．由自适应回路动态调整FR和FD以适应系统变化，进行前馈控制，得出自适应控制律，设计自适应最优预见前馈控制器．并以活塞数控加工系统中直线电机控制为例，仿真实验证明了其可用性．     

基于串级自抗扰理论的BTT导弹解耦控制器设计

针对传统的基于特征点设计的前馈补偿方法在BTT导弹弹体动态变化后解耦效果并不理想的问题,设计了一种串级自抗扰解耦控制方法。首先,使用线性扩张状态观测器将原系统改造成标称的积分串联型系统。其次,通过一级自抗扰控制器设计改善弹体内回路的动态特性,在此基础上引入前馈补偿支路,对通道间的运动学耦合进行补偿。最后,通过二级自抗扰控制器设计对剩余耦合量进行估计补偿,从而实现通道间解耦和期望的性能。数学仿真表明,相比传统前馈方法,串级自抗扰控制方法解耦效果更为明显,能够有效抑制侧滑角的扰动。     

具有直接侧向力的拦截导弹鲁棒跟踪控制

针对大气层内拦截导弹直接侧向力与气动力复合控制系统的设计问题,提出了基于鲁棒跟踪控制的复合控制策略,该策略利用直接侧向力控制快速跟踪指令过载,利用气动控制补偿导弹的气动阻尼力矩和气动静稳定力矩.根据过载指令设计过载回路鲁棒跟踪控制,给出期望的角速度,设计角速度回路,利用气动控制补偿模型已知部分,并设计直接侧向力鲁棒跟踪控制器跟踪期望角速度.仿真结果表明,依靠所给出的复合控制策略,可以有效抑制外部干扰和模型不确定性的影响,显著加快拦截导弹的过载响应速度.     

非线性模型预测控制在地形跟踪中的应用

运用非线性模型预测控制方法，设计了巡航弹地形跟踪控制器，提出了惩罚预测跟踪误差和控制输入的二次性能指标，通过使性能指标最小，产生最优非线性反馈控制律。结果表明，该控制器具有精确的跟踪性能。     

参考模型前馈2-DOF指令跟踪H∞控制器设计研究

结合二自由度控制和参考模型控制系统设计原理,提出了一种参考模型前馈控制的二自由度控制系统设计结构。通过推导给出了标准H∞控制广义被控对象的状态空间方程实现形式,并运用该理论研究了导弹俯仰通道指令跟踪系统鲁棒H∞控制器设计问题。文中采用LMI凸优化进行二自由度鲁棒H∞控制器设计,简化了传统方法设计控制器的求解过程。仿真结果表明,应用该方法设计的闭环系统具有良好的快速跟踪特性,说明了该方法的正确性和有效性。     

H∞输出跟踪理论在导弹制导律设计中的应用

讨论了非线性系统的H∞输出跟踪问题,给出了实现H∞输出跟踪的控制器的设计方法和设计步骤.之后,应用此理论和方法设计了导弹的制导律,仿真的结果证明此法设计的制导律能够成功导引导弹拦截机动目标,具有一定的鲁棒性.     

六自由度电动平台系统模糊-前馈控制及仿真研究

针对以交流伺服电机驱动的电动六自由度运动平台系统的强耦合、非线性、强干扰特性,建立了电动平台单通道模型,并基于此设计了模糊一前馈控制器,为了提高系统的动态响应特性和抗干扰性设计了模糊自适应PID控制器,为进一步保证系统进入稳态后有较高的位置跟踪精度,接着引入了前馈控制,该前馈设控制设计为迭代控制器;仿真结果表明：将该设计方法应用于电动平台无论是系统的动态响应、鲁棒性、稳态精度较常规控制都有了明显的提升,满足六自由度电动平台系统的位置跟踪指标要求。     

BTT导弹姿态跟踪保性能控制器设计

针对导弹在运动过程中模型存在较大不确定性，提出一种新的跟踪保性能鲁棒控制器设计方法．应用线性矩阵不等式来求解控制器使该方法简单易行。以某型BTT导弹姿态控制为例，设计了跟踪保性能控制器,仿真结果表明了方法的有效性．为高性能的BTT导弹姿态控制器设计提供了一种新途径。     

大长径比导弹两自由度H∞减振跟踪控制器设计

针对大长径比导弹弹体振动与控制系统耦合产生的气动伺服弹性问题,提出两自由度H∞减振跟踪控制算法.在导弹俯仰通道弹性振动和刚体运动耦合模型的基础上进行控制器设计,把传感器在线输出测量值和参考弹道目标值作为控制器的2个输入,把前两阶弹性模态、跟踪误差和控制量引入到目标函数中,将两自由度控制器的设计问题转化到标准H∞优化框架.仿真结果表明,该方法在实现姿态跟踪的同时,对弹体振动有明显的抑制作用.     

小灵巧导弹自抗扰BTT控制器设计与仿真

针对非线性、时变、强耦合和具有不确定性的小灵巧导弹(SSM)控制系统,运用自抗扰控制理论,设计了一种新的BTT控制器。滚转通道单独设计控制器,对俯仰和偏航通道建立多输入—多输出二阶非线性耦合模型,采用扩张状态观测器对系统的不确定性与干扰进行实时估计和补偿,并由非线性状态误差反馈律设计BTT控制器,以实现对导弹的解耦控制。数字仿真结果表明:所设计的自抗扰BTT控制器可以满足导弹系统的控制要求,具有优良的跟踪性能、鲁棒性能以及对非线性强耦合系统的解耦性能。