一个新的混沌系统的同步研究

主要应用变量反馈同步法对一个新的混沌系统的同步进行设计和研究．在线性反馈控制中，分析了三个状态变量的情形，结合Lyapunov稳定性理论证明了在控制反馈增益R1，R2，R3作用下，误差系统的稳定性；在非线性反馈控制中，设计了实现混沌同步的控制器，并用Lyapunov稳定性方法证明了在同步控制器的作用下，系统可以实现全局同步，数值仿真结果表明所设计的混沌控制器的可行性．     

超Lorenz 混沌系统的同步及其在保密通信中的应用

为了加密并准确解密传输的信息,将超Lorenz混沌系统的同步应用在保密通信中。基于线性稳定性定理,对超五阶Lorenz系统实现了超混沌系统的输出反馈控制同步,设计了超混沌系统的输出反馈控制器,实现了响应系统与驱动系统的同步,并将同步的混沌系统应用到混沌掩盖保密通信中。仿真结果表明,超Lorenz混沌系统能够快速达到同步,且在混沌掩盖通信方案中,有用信号可以有效地在接收端恢复出来。     

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.     

L(U)混沌系统自适应同步控制

基于Lyapunov稳定性理论,采用自适应控制方法,通过设计自适应控制器和参数调节律,实现2个不同参数的L(U)混沌系统同步.无论是控制律还是参数调节律,都是使标量正定函数成为关于状态和参数误差动态方程的Lyapunov函数的基础上得到的.由于Lyapunov函数沿着误差动态方程的微分相对于状态误差和参数为半负定,利用Barbalat引理可保证混沌同步.数字仿真结果验证该方法有效.     

Lü混沌系统自适应同步控制

基于Lyapunov稳定性理论,采用自适应控制方法,通过设计自适应控制器和参数调节律,实现2个不同参数的Lü混沌系统同步。无论是控制律还是参数调节律,都是使标量正定函数成为关于状态和参数误差动态方程的Lyapunov函数的基础上得到的。由于Lyapunov函数沿着误差动态方程的微分相对于状态误差和参数为半负定,利用Barbalat引理可保证混沌同步。数字仿真结果验证该方法有效。     

高超声速飞行器纵向内环系统反演预设性能控制

针对高超声速飞行器控制器设计没有考虑系统的瞬态和稳态性能应满足预设性能的问题,在模型中存在强非线性的条件下,基于反演设计思想,提出一种预设性能控制器的设计方法。利用Lyapunov稳定性定理证明了系统的稳定性,保证纵向内环闭环系统误差全状态满足预设的瞬态和稳态性能。通过仿真算例验证了提出方法的有效性。     

强冲击载荷下火箭炮位置伺服系统跟踪控制

针对火箭炮位置伺服系统,提出了一种基于干扰估计的鲁棒跟踪控制策略。考虑火箭炮运行过程中存在的系统参数摄动和复杂外干扰,将两者归为总干扰,采用有限时间干扰观测器对其进行了有效的估计,在此基础上进一步设计了基于指令信号的鲁棒反馈控制器,该控制器中使用指令及指令的导数代替状态反馈信息,从而避免了测量噪声带来的不良影响。通过Lyapunov理论证明了系统的稳定性。仿真结果表明,系统能够实现优良的跟踪性能,验证了控制器和有限时间干扰观测器的有效性。     

具有分布时滞的中立型随机系统的动态输出反馈H∞控制

研究了具分布时滞的中立型随机系统的动态输出反馈H∞控制问题。利用了Lyapunov稳定性理论与It ′s公式,基于线性矩阵不等式,得到了随机系统动态输出反馈H∞控制器存在的一个充分条件,并进一步给出了动态输出反馈控制器设计方法,利用Matlab的LMI工具箱求解方便,最后给出数值算例验证了方法的有效性。     

混沌细胞神经网络的自适应同步及其在保密通信中的应用

针对具有时变时滞和扰动的混沌细胞神经网络的同步问题,提出一种自适应同步方法。利用Lyapunov稳定性理论、Barbalat引理和自适应控制方法,给出易于实现的自适应同步控制律,实现了误差系统的全局渐近稳定。所得自适应同步控制律具有一定的鲁棒性。最后利用混沌掩盖技术将研究结果应用到保密通信中。数值仿真结果表明,该方法所设计的自适应控制律具有良好的控制效果。     

弹性高超声速飞行器预设性能精细姿态控制

将反演控制技术、预设性能控制和神经网络相结合,研究设计巡航飞行的高超声速飞行器精细姿态控制器。研究中考虑了高超声速飞行器弹性形变对飞行攻角的影响,引入诱发攻角的概念来刻画气动弹性对飞行器的影响;在考虑弹性的情况下,利用预设性能的设计来满足精细姿态控制的指标要求,同时可以兼顾系统的瞬态性能;利用全局调节动态神经网络在线逼近诱发攻角方程中的未知项,利用Lyapunov稳定性理论得到神经网络权值、中心点和影响范围的自适应调节律,引入鲁棒项来处理神经网络逼近误差的影响,最终设计出考虑气动弹性情况下的高超声速飞行器预设性能精细姿态控制器。通过Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性以及闭环系统所有信号均有界,仿真分析验证了所设计的控制器能够使系统跟踪误差满足预设性能的要求,以此实现姿态精细控制。     

高超声速飞行器鲁棒多目标线性变参数控制

针对具有“乘波体”构型的吸气式高超声速飞行器纵向飞行姿态控制问题,提出了一种基 于区域极点配置的鲁棒多目标线性变参数（LPV）控制系统设计方法。给出吸气式高超声速飞行器纵向非线性机理模型,在此基础上建立了刚性LPV模型;针对此类LPV模型,提出了基于区域极点配置的LPV状态反馈控制系统设计方法,将系统的鲁棒稳定性、干扰抑制、跟踪性能等性能指标通过扩展线性矩阵不等式约束的方式,实现了LPV系统的多目标鲁棒跟踪控制。同时,通过引入松弛变量的方法,解除了Lyapunov函数矩阵与系统矩阵之间的耦合影响,从而降低了控制系统设计的保守性,得到了满足期望性能要求的LPV状态反馈鲁棒跟踪控制器。所设计的控制器应用于高超声速飞行器的非线性机理模型进行数值仿真验证,仿真结果表明：所设计的控制器能够使得闭环反馈控制系统有效地跟踪指令信号变化,系统动态性能良好且具有较强的抗干扰能力。     

基于改进LuGre摩擦模型的双旋弹丸固定舵翼滚转位置鲁棒自适应控制算法

针对双旋弹丸舵翼滚转位置系统存在非线性摩擦、不确定性参数以及时变扰动等问题,提出一种基于连续可微LuGre摩擦模型的鲁棒自适应控制策略。以基于永磁同步发电机为电磁执行机构的舵翼滚转位置控制系统为研究对象,建立包含改进摩擦模型的系统非线性数学模型。通过对未建模扰动的上界进行自适应估计,在控制器中设计扰动补偿鲁棒反馈项将其补偿,降低扰动对控制性能的影响。对系统不确定性参数、摩擦状态量进行在线自适应估计,并结合摩擦补偿设计自适应控制律,降低系统对参数不确定性和非线性摩擦的敏感度。通过Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的全局稳定性。仿真结果表明：该方法能准确地对模型参数、非线性摩擦状态以及扰动进行估计和补偿,具有控制精度高、稳定性好和鲁棒性强等优点。     

电视导引头LQG控制器设计及仿真

以现有的TV导引头系统模型为基础,研究了随机干扰作用下的导引头系统的最优控制问题.分析了LQG控制器设计中的关键参数Q、R的选择对控制的影响.通过时域和频域分析,考察了控制系统的稳定性和响应特性,从而设计了LQG控制器.将增加LQG控制器前、后的系统进行仿真比较,结果表明所设计的LQG控制器在导引头系统稳定性、调节时间和抗干扰性方面都取得了更好的结果.     

一种混沌鲁里叶系统的T-S 模糊控制方法

研究鲁里叶混沌系统的稳定控制问题,提出一种新型模糊控制方法。利用李亚普诺夫指数稳定定理和反馈控制思想,在用T-S模糊模型重构系统结构的基础上,给出连续T-S模糊模型指数稳定的充分条件,并设计出一种基于并行分布补偿技术的状态反馈控制器。再用线性矩阵不等式求出模糊控制器的参数。仿真结果良好,验证了控制器的有效性。     

空射飞航导弹姿态控制的一种自适应方法

为解决空射飞航导弹气动力矩导数不确定条件下姿态控制问题,基于动态逆和非线性系统无源性稳定理论设计了一种姿态自适应控制器.该控制器包括控制律和参数估计器两部分.控制律根据估计器提供的对象参数估值在线调整控制参数.采用李亚普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性.数值仿真表明该方法在保证参数估计误差有界的同时实现了导弹对姿态角指令的快速无静差跟踪.     

基于定量反馈理论的火炮随动系统鲁棒控制研究

针对火炮随动系统由于参数摄动及非线性扰动等因素导致控制精度不高的现象,提出一种基于定量反馈理论（QFT）的火炮随动系统鲁棒控制策略。在建立带有不确定参数的火炮随动系统模型的基础上,以某火炮随动系统为例,利用回路整形法设计控制器,分析验证该控制器作用下系统稳定性、跟踪性及鲁棒性,并研究带有参数摄动、输出扰动等情况下系统的时域响应。研究结果表明,所设计的QFT鲁棒控制器能够满足火炮随动系统性能指标要求,有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能,证明了该方法的有效性。     

电视导引头模型参考控制器设计

借鉴模型参考控制器的设计思想,采用经过线性二次型输出反馈控制后的系统作为参考模型,以它的输出作为期望输出,让实际输出跟随这个期望输出;二者的误差信号反馈到原系统的输入端,设计出一种模型参考控制器.经该控制器优化后,电视导引头系统的快速性可得到较大提高.参考模型可由RC网络或计算机软件来实现.     

全局稳定增益调度法在导弹自动驾驶仪中的应用研究

针对经典增益调度法存在的问题,基于Lyapunov稳定性原理,提出了一全局稳定的状态反馈控制器设计方法,实例仿真计算表明,该方法计算方便,易于实现.文中最后分析了该方法的优缺点,并提出了改进性意见.综合分析表明,该方法具有一定的工程应用价值.     

基于变结构理论的巡航导弹复合控制

针对大空域巡航导弹在飞行过程中的执行机构饱和问题,设计了变结构控制律.通过李亚普诺夫稳定性理论,证明了控制器的稳定性,利用矩阵理论为工具,证明了系统的鲁棒性.根据变结构控制律的自然分解特性,将控制器分解的常规项部分利用俯仰舵来实现,将控制器分解的符号项部分利用发动机尾喷管来实现,这使复杂的控制律在工程上变得简单.仿真表明,所设计的控制律能避免执行机构的饱和问题,使各项指标满足系统设计要求.     

基于干扰观测器的弹丸协调器电液伺服系统自适应滑模控制

针对弹丸协调器电液伺服系统中存在非匹配不确定性和参数不确定性问题,提出一种基于干扰观测器的自适应滑模控制策略。采用干扰观测器估计系统中的非匹配不确定性,通过Lyapunov稳定性理论证明干扰观测器的稳定性,并将其引入新型积分滑模切换函数的设计中,使控制器能够对非匹配不确定性提供有效补偿,提高控制精度。为了降低系统参数不确定性的影响,在滑模控制器设计中引入自适应律以保证控制器的动态性能,并对控制器的全局稳定性进行了证明。实验结果表明：采用的干扰观测器和自适应律能够准确描述系统特性;基于干扰观测器的自适应滑模控制器能够满足期望轨迹的跟踪要求,使设计的控制器在不同工况下均具有较好的动态跟踪特性和稳态精度,并具有较强的鲁棒性。