基于切换增益变结构控制的导弹自动驾驶仪设计

为了提高经典三回路自动驾驶仪的性能,对采用尾舵控制的弹体对象设计了切换增益变结构控制自动驾驶仪.采用切换增益变结构控制的闭环响应特性对弹体参数的变化不敏感.控制量是光滑的避免了对执行机构有害的频繁切换.采用增益调度技术可以容易的获得全空域的控制器设计.仿真结果表明了设计方法的有效性.     

基于内模控制的分数阶PID算法的稳瞄控制器

研究了分数阶PID在稳瞄系统的控制效果.为了简化分数阶PID的设计,提出一种基于内模控制的分数阶PID设计方法：利用内模原理构造一个仅含整定参数的内模PID,然后通过增加积分阶次λ与微分阶次μ,从而获得分数阶PID控制器;这3个参数可由截止频率、相位裕度和增益鲁棒性约束确定.Matlab仿真与硬件平台试验证明,该控制器相较利用同样约束条件设计的其他控制器,可以使稳瞄系统取得更好的控制性能.     

带滑块的太阳帆航天器刚柔耦合动力学建模与姿态控制

为了对滑块控制的太阳帆航天器的姿态控制进行研究，利用动量矩定理建立了太阳帆的刚柔耦合动力学方程，并利用非约束模态方法，求得了可解的控制学方程，在此基础上提出了90°定向任务这一新的姿态控制任务情景。以90°定向任务为切入点，对带滑块的太阳帆航天器姿态-控制非线性耦合的特点进行了讨论，并针对其给出了一种能够适应这种非线性耦合特征的变增益PD控制器。对90°定向任务进行了仿真，结果表明，当姿态角接近90°时，姿态-控制器非线性耦合程度较强，定增益PD控制器控制效果差。此时，变增益PD控制能够对非线性特性凸显，对定增益PD控制难以实现的90°定向任务进行精确控制，在可接受的控制时间内将姿态角定向为90°。     

基于线性参变模型的大包线飞行控制系统设计

介绍一种基于线性参变模型(LPV)设计大包线飞行控制器的新方法.这种设计方法是应用基于LMI的H∞控制来设计飞行控制器,能够从理论确保飞行控制系统的稳定性和鲁棒性.文中主要研究基于单一Lyapuanov方程的LPV自增益调参控制器的设计方法.     

混合参数自调整模糊PID控制在空调系统中的应用

针对空调系统的参数不确定性以及模型不精确性，研究一种混合参数自调整模糊PID控制策略，将直接控制型模糊控制器、增益调整型模糊控制器和传统的PID控制器相结合，共同组成自调整模糊PID控制器，以提高控制器的控制性能和整个系统的鲁棒性。仿真结果表明，采用该控制方法可取得良好的控制效果，并进一步证实理论分析的正确性。     

滑翔制导炸弹变增益鲁棒控制器设计与仿真

针对滑翔制导炸弹,提出了一种变增益鲁棒控制器设计方法.通过将作战空域划分为几个小空域,并在其中一边界点对线性化后的系统,采用双回路鲁棒设计方法,设计满足系统性能和动态性能的鲁棒控制器.然后在各个边界点,采用插值方法将控制器内回路设计成与高度和速度相关的连续变增益控制回路,使内回路控制参数随着滑翔制导炸弹的飞行状态变化而变化,从而提高系统的性能.仿真结果表明,设计的控制器具有良好的时域响应性能,可以控制滑翔制导炸弹在大范围飞行过程中稳定,获得了满意的控制效果.     

两个非线性系统Hopf分岔的状态反馈控制

本文简单介绍了Hopf分岔理论,对于Van der pol振子和一个发生亚临界Hopf分岔的二阶非线性系统分别设计了具有可变增益的状态反馈控制器,利用Lyapunov稳定性定理证明了在该控制器作用下,可以消除非线性系统的Hopf分岔现象,保证系统的渐近稳定,控制器与系统参数的变化范围无关,数值仿真也表明了这种控制方法的有效性.因此,对于发生Hopf分岔的非线性系统,可以通过设计合适的状态反馈控制器去消除 Hopf分岔,维持系统的渐近稳定,而不仅是延迟分岔的出现,扩大系统稳定运行的范围.     

基于Stribeck摩擦模型的系统模糊滑模控制

为降低摩擦对燃料元件制造中某设备系统控制精度的影响,提出了模糊滑模控制方法。应用Stribeck模型对摩擦力矩进行了建模,在此基础上为系统设计了滑模控制器;采用模糊方法对滑模控制的增益进行调节,以减小滑模控制中的抖振;试验结果表明模糊滑模控制器不仅一定幅度削弱了抖振现象,而且具有更高的跟踪精度。     

某型远程导弹最优预见前馈补偿地形跟踪控制器设计

设计了某型远程导弹最优预见前馈补偿的地形跟踪控制器.在目标值为任意已知信号、状态反馈已设计好的情况下,应用最优预见控制理论,求解出预见前馈补偿控制器的最优预见前馈系数.仿真结果表明,采用这种最优预见前馈补偿设计方法的导弹地形跟踪控制器所需的预见步数较少,并且具有精确、无滞后跟踪地形的性能.     

输入受限的线性系统优化控制器设计

输入受限的线性系统优化控制器,基于代数Riccati方程(ARE)设计了复合非线性反馈控制(CNF).该方法先考虑输入具有饱和非线性的线性系统一般形式,再通过构造低增益部分、高增益非线性部分及复合非线性控制律三步完成设计.将常参数形式的高增益部分设计为非线性函数,可获得更好的性能.其仿真通过某航天器的数学模型设计合适的复合非线性反馈控制控制律,并调节相关参数,达到了较满意的效果.     

饱和输入限制下欠驱动自主水下航行器水平面航迹跟踪控制

针对控制输入存在饱和限制的欠驱动自主水下航行器水平面航迹跟踪问题,提出了一种饱和 控制方法。在航迹跟踪误差方程基础上,设计了一种误差信号观测器对原有跟踪误差进行近似,以避免由于跟踪误差直接求导所引起的控制器表达式的复杂化现象;推导得到一种新的误差动力学方程,通过引入一种光滑有界函数作为输入饱和条件的近似,以及一种Nussbaum型偶函数,设计了饱和动力学控制器;根据Lyapunov理论证明了该控制器能够使得自主水下航行器在控制输入饱和限制下,可以实现对任意光滑水平面航迹的跟踪控制,并保证跟踪误差是全局最终一致有界的。仿真实验结果验证了该设计方法是有效的,且对于模型参数误差具有一定的鲁棒性。     

基于观测器的智能微电网分布式云储能系统H-infinite 控制方法

为解决目前智能微电网分布式云储能系统运行架设成本较高且难寻有效整体控制规律的问题,引入一种 基于观测器的H?控制器设计方法。在分段仿射Lyapunov 函数的基础上,应用投影定理以及几个基本引理,寻求基 于观测器且满足鲁棒H?性能指标的反馈控制器设计方法,获得闭环控制系统的反馈控制器增益和观测器增益,并将 云储能供电系统与传统电力系统进行比较。结果表明：采用该控制方法构建的电网使得新型能源的利用率更高,同 时传统常规电力系统耗能有所下降。     

基于免疫遗传模糊神经滑模的地面作战机器人轨迹跟踪控制

提出了一种基于运动学与动力学模型的免疫遗传模糊神经滑模混合控制器用于地面作战机器人的控制。算法中利用径向基神经网络逼近滑模控制的等效部分,并通过免疫遗传算法对径向基神经网络参数进行了优化,滑模控制的增益通过模糊控制策略进行了调节。利用该算法对圆形轨迹进行了跟踪控制仿真及试验分析,与传统的滑模控制相比,该算法能够有效克服系统的不确定性因素的影响,有效抑制了滑模控制中抖振现象,系统的动态轨迹跟踪性能得到了优化。     

控制增益和平均滞留时间约束下的待机控制优化问题研究

基于已有的以随机穿越量稳态方差表示的平均待机时间和平均滞留时间数学关系式,给出了以控制增益为变量的平均待机时间和平均滞留时间解析函数表达式;采用优化方法直接求解带有控制增益和平均滞留时间约束的平均待机时间优化控制问题;利用一个例子对该优化方法求解的过程进行了说明。结果表明本文提出的方法为待机控制系统的设计提供了一条有效的技术途径。     

一种变参数的复合自抗扰舵机控制器设计

基于导弹舵机系统的特点,结合误差分段PID响应速度快和自抗扰复合控制抗扰动好的优点,进行位置环控制,尝试根据误差变化自适应调节误差增益系数和微分增益系数,运用遗传算法优化参数,对负载力矩外部扰动和模型参数摄动进行补偿,通过与PID控制比较,证明变参数复合自抗扰控制舵机达到指标要求,动态响应相移、幅值衰减都优于分段PID,大动态负载扰动输出脉动频率小,在电枢电阻、转动惯量变化时,具有很好的快速性和鲁棒性。     

改进型偏差耦合结构的多电机同步控制系统

为解决多电机同步控制难以满足高精度控制和比例同步控制的问题,提出一种改进型偏差耦合控制结构 系统。根据每台电机的运行状态进行速度补偿,采用模糊PID 控制器替换固定增益,结合速度补偿模块结构原理, 对速度控制器进行改进,建立永磁同步电动机的控制仿真模型,并对3 台电机改进偏差耦合控制进行仿真分析。仿 真结果表明：与传统的固定增益控制策略相比,该改进型控制系统的自适应模糊PID 控制策略具有更高的同步稳定性。     

分布控制系统的容错配置设计

分布控制系统的容错配置设计是在Galois域增加冗余控制器.可编程控制器的扩充状态变量经网络送给冗余控制器.该控制器在设定时间产生奇偶校验码,通过布尔函数逻辑运算转换成Galois域函数运算,检验其输出是否满足奇偶校验条件以判断是否存在故障.以物料抓送系统的冗余控制为例,对冗余结点的输出进行检测、用估计输出取代故障控制器的输出使其功能恢复,实现系统的自诊断.     

模糊滑模控制在某型发射装置伺服系统中的应用

针对复杂作战环境下某型发射装置伺服系统控制问题,设计模糊滑模变结构控制器。通过模糊控制对系统的不确定性进行在线估计,实现滑模控制中切换增益的自适应调整,在保证控制鲁棒性的同时增强控制的连续性。仿真结果表明:设计的模糊滑模变结构控制器对伺服系统参数不确定性和外界干扰等具有较强的鲁棒性,提高了系统的运行品质,同时滑模变结构控制的抖振也得到了明显抑制。     

炮控系统电动负载模拟器神经网络滑模控制

为解决炮控系统电动负载模拟器存在多余力矩的问题,对其神经网络自适应滑模控制进行研究。结合滑 模控制器的特点,构建电动负载模拟器系统模型,通过滑模控制器对复杂非线性系统建立控制器,采用 RBF 神经网 络与滑模相结合的控制方法,利用 RBF 神经网络对系统摄动参数和未建模动态进行自适应逼近,可降低切换增益及 有效地抑制抖振,并对其进行仿真分析与验证。仿真结果表明：该控制策略具有较高的控制精度,且鲁棒性好,满 足系统的控制要求。     

基于粒子群优化的伺服系统比例积分微分控制器设计方法

给出了 一种基于粒子群优化（PSO)算法的火炮伺服系统比例积分微分（PID)控制器优 化设计方法。定义了 ー个综合考虑火炮调转时间、上升时间、超调量、系统静态误差、等速跟踪误差 和正弦跟踪误差等动静态性能的指标函数,在给定的控制器参数空间进行组合优化搜索,可迅速求 得使性能指标优化函数极小化的ー组PID控制器参数。仿真結果表明该方法有效。