滑模变结构控制及在电动舵系统中的应用研究

针对导弹电动舵系统的精确控制问题，在建立系统非线性数学模型的基础上，设计了一种基于趋近率的滑模变结构控制（VSC）算法。通过连续化控制量较好的消除了系统抖振，根据上下界的原理对外部干扰和不确定的影响性进行补偿，从而提高了算法的鲁棒性和非线性处理能力。通过对典型导弹电动舵系统仿真，结果表明，在电动舵系统受内部参数摄动和外部非线性干扰的工况下，利用该方法设计的控制器，能实现快速、准确、无超调地跟踪给定信号。     

A Study on Missile Reentry Control Based on the Method of Feedback Linearization

In the process of missile large attack angle reentry, there exist nonlinear, strong coupling uncertainty and muhiinput-multi-output （MIMO） in the movement equations, so the traditional small disturbance faces difficulties. For such situations, the method of feedback linearization is adopted to control the complex system, and the control method based on the fuzzy adaptive nonlinear dynamic inversion decoupling control of missile is proposed in the paper. According to the principle of time-scale separation, the system is separated into fast loop and slow loop, the method of dynamic inversion is applied to them, and the method of adaptive fuzzy approach is adopted to compensate for the uncertainty of the fast loop. The simulation results denote the. control method in the paper has a better tracing characteristic and robustness.     

飞行器模型参考变结构姿态控制系统设计

设计出非线性系统跟踪线性参考模型系统的新的模型参考的变结构控制系统。在此基础上．设计了飞行器模型参考变结构姿态控制系统，并严格证明了系统状态在滑动模态的稳定性。最后的数字仿真验证所提出的方法的正确性和有效性。     

一种改进的微型飞行器非线性动态逆解耦控制研究

针对微型飞行器在低雷诺数条件下具有明显的非线性、非定常及强耦合的特性,研究了一种改进的非线性动态逆与比例积分相结合的MAV非线性解耦控制方法。首先,应用奇异摄动理论对MAV进行时标分离,研究快、慢状态子系统的控制器设计;其次,将比例积分环节引入控制器中,以消除非线性对消误差带来的影响;最后,对系统进行了仿真验证,仿真结果表明非线性动态逆与比例积分结合的方法能够有效实现MAV的解耦控制,具有实用价值。     

空空导弹变结构制导系统圆判据稳定性分析

文中在圆判据非线性稳定性理论基础上，进行空空导弹变结构制导系统的稳定性分析。在频域分析中．适当减小飞控系统时间常数，制导系统的稳定性增强。仿真结果表明，变结构制导系统采用直接力控制，是提高非线性系统性能的有效措施。     

飞机变结构鲁棒解耦控制系统设计与仿真研究

针对现代飞机在大飞行包线内飞行是一个复杂的具有不确定性的非线性模型的问题,首先采用非线性变结构鲁棒解耦控制方法为其设计了控制律,即在设计切换函数时,引入误差积分项以抑制变结构控制的抖动,并提出了一种将不连续控制变为近似连续控制的方法.然后用不同飞行条件下的空气动力参数变化来模拟系统的不确定性,并进行闭环系统数字仿真.结果表明,所设计的控制律不仅可实现对飞机滚转角、侧滑角、迎角等的渐近解耦控制,而且对系统不确定性具有较强的抑制作用.说明系统具有较好的解耦性和较强的鲁棒性.     

双电机耦合驱动履带车辆自适应滑模转向控制

针对双电机耦合驱动履带车辆转向动力学模型具有多输入多输出(MIMO)、非线性且参数不确定的特点,对系统进行解耦,分解为车速控制系统和转向角速度控制系统。在车速控制系统中为实现车速跟踪误差的收敛,根据期望车速与当前速度信息,提出了鲁棒滑模变结构控制算法;在转向角速度控制系统中,提出了针对转向角速度的模糊滑模自适应控制算法。通过"驾驶员—控制器"在环的双电机耦合驱动履带车辆实时仿真系统,对控制算法进行了仿真实验验证,证明了该控制算法的有效性。     

基于多项式混沌展开方法的翼伞飞行不确定性

针对翼伞飞行性能的不确定性量化评估问题,基于多项式混沌展开(PCE)方法,提出翼伞系统模型参数不确定性分析方法。建立含有不确定性参数的翼伞系统9自由度多体动力学模型,并利用PCE方法建立代理模型来逼近翼伞系统非线性动力学模型。分析不同PCE模型阶数和样本点数量对计算结果的影响,综合考虑计算精度和效率,给出适用于翼伞飞行不确定性分析的PCE模型。分别利用PCE方法和Monte Carlo方法研究气动力参数不确定性对某小型翼伞系统飞行的影响。仿真结果表明,PCE方法可以达到与Monte Carlo方法相同的计算精度且具有更高的计算效率,验证了该方法对翼伞系统飞行不确定性分析的有效性。     

一种消除垂直面抖振的无人水下航行器控制策略

针对如何削降或消除无人水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)控制中常见的抖振现象,提出一种新的姿态控制方案——模糊变结构控制.将通常变结构中的切换项变换为模糊控制输出,建立UUV垂直面运动模型,设计控制器,并进行算例仿真与分析.仿真结果表明:该方案可有效抑制抖振,获得优良的跟踪稳态,并且对UUV模型的不确定性及其参数变化具备较强鲁棒性.     

飞行器倾斜转弯的非线性鲁棒控制

利用自适应控制中回代设计的思想,结合基于微分几何的非线性化反馈线性化方法,研究了一类非线性不确定性系统的鲁棒控制器设计方法,得到了带系统不确定性补偿项的控制规律,并证明了闭环系统的一致肋介稳定性不对一类飞行器的非线性运动模型进行了适当的处理,设计了倾斜转弯运动的非线性鲁棒控制器,并进行了闭环仿真计算,结果表明,控制器对系统不确定性的抑制效果良好。