具有约束方差的不确定性Delta算子系统的鲁棒滤波器设计

系统的状态估计在航迹互联，机动目标跟踪过程中有着重要的作用。本文研究了一类方差约束的不确定Delta算子系统的鲁棒滤波器的设计问题，通过求解修正的Riccati方程得到了不依赖于不确定性的鲁棒滤波器，使得对所容许的不确定性参数，系统的每个状态的估计方差不大于预先给定值；并讨论了期望的滤波器存在的条件。最后给出一个例子来验证所给方法的有效性。     

基于鲁棒H2AH∞估计的火炮位置伺服系统故障检测

在滤波理论中发展起来的鲁棒H2/H∞方法，可以较好地解决在模型中带有不确定性的动态系统的鲁棒估计问题，能够使得稳态估计误差的方差和瞬时值均在一定的范围内。在对火炮位置伺服系统进行故障检测诊断的研究中，利用系统状态变量的鲁棒H2/H∞估计生成残差，以抑制模型误差与噪声对检测诊断的影响，同时，引入H范数指标对故障检测滤波器的设计进行优化，既增强了故障检测系统对于模型误差与噪声的鲁棒性，又确保了对故障的灵敏性，从而有效地提高了系统的故障检测精度。     

火箭俯仰角控制的H∞混合灵敏度设计

从滤波器设计出发提出了一种实用的构造挠性模型摄动界函数的方法,并分析了鲁棒性能加权函数的频带特性、带宽和增益与系统性能之间的关系.以火箭俯仰角控制为例详细分析了在使用加性不确定性描述系统挠性摄动和考虑扰动频谱的情况下如何通过H∞设计混合灵敏度控制器来获得系统的鲁棒稳定性和相应的鲁棒性能.     

火箭俯仰角控制的H∞混合灵敏度设计

从滤波器设计出发提出了一种实用的构造挠性模型摄动界函数的方法,并分析了鲁棒性能加权函数的频带特性、带宽和增益与系统性能之间的关系.以火箭俯仰角控制为例详细分析了在使用加性不确定性描述系统挠性摄动和考虑扰动频谱的情况下如何通过H∞设计混合灵敏度控制器来获得系统的鲁棒稳定性和相应的鲁棒性能.     

高超声速飞行器单因素椭圆集序列鲁棒预测控制方法

针对高超声速飞行器非线性、快时变、硬约束、大扰动和对象模型不确定性大等特点,研究离线鲁棒预测控制器的设计方法.在线鲁棒预测控制方法可以处理对象模型的不确定性,但是计算量大;常规离线鲁棒预测控制方法减小了在线计算量,但是牺牲了系统的调节时间等性能.提出基于单因素椭圆集序列的鲁棒预测控制策略,针对系统状态的m组一维子空间,运用常规离线鲁棒预测控制生成m组椭圆不变集序列,将在线优化转化成为在m组椭圆不变集中分别搜索当前状态所处最大椭圆不变集,最后通过简单的融合计算得到对应的控制律.该方法保证系统鲁棒性的同时,大幅度减少了在线计算时间,提高了系统响应速度.仿真算例验证了该方法的有效性.     

某导弹鲁棒极点配置控制器的设计与仿真

研究了具有参数不确定性的某导弹线性化模型的状态反馈鲁棒极点配置控制器的设计问题．根据系统要求和极点着色的概念给出了鲁棒性能指标,利用遗传算法对其进行了优化,得到鲁棒极点配置控制器,仿真结果表明该设计方法可行．     

不确定时滞奇异系统的时滞相关鲁棒H∞滤波器设计

为了考虑系统对外界干扰的抑制性能,针对同时含有外界干扰和范数有界参数不确定性的时滞奇异系统,研究了全阶鲁棒H∞滤波问题。采用Lyapunov-Krasovskii方法,得到时滞奇异系统的以线性矩阵不等式表示的全阶鲁棒H∞滤波器设计方法。该方法设计的滤波器使滤波误差动态系统时滞依赖鲁棒稳定,且对外界干扰具有给定的抑制度。     

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。     

一类不确定非线性系统的指数镇定控制

研究一类不确定非线性系统的鲁棒镇定问题。应用输入/输出反馈线性化法和李亚普诺夫方法,提出了一种基于不确定项上界的连续型鲁棒镇定控制器设计方法。所提出的鲁棒镇定控制器不仅可确保相应闭环系统的可观状态指数稳定、内部状态一致最终有界,而且计算简单,更易实现。最后给出了一个仿真算例,仿真结果证明了所提方法的可行性与有效性。     

基于μ综合的防空导弹自动驾驶仪设计

针对防空导弹自动驾驶仪设计中存在的建模误差,提出了μ综合自动驾驶仪的设计方法,通过引入虚拟不确定块将控制系统的鲁棒性能问题转化为广义系统的鲁棒稳定问题,采用标准的D-K迭代法求解系统的鲁棒控制器.仿真结果表明,基于标准弹道上某特征点的一个确定数学模型设计的μ综合自动驾驶仪,可控制导弹沿标准弹道的全弹道稳定准确地飞行.系统对模型不确定性具有较好的鲁棒稳定性和鲁棒性能.     

基于满意滤波的目标图像跟踪

针对复杂背景下目标图像跟踪要满足区域极点与滤波误差方差指标约束问题,根据满意控制与满意估计思想[1],利用线性矩阵不等式法将跟踪系统的鲁棒满意估计问题转化为线性矩阵不等式组(LMIs)约束凸优化问题,给出了一种有效的满意滤波设计方法.通过这种方法进行满意波门设计,推演满意滤波算法,并以此对图像目标进行航迹跟踪实验,验证了相关结论.     

一种基于方差约束H∞鲁棒滤波新算法

基于方差约束,研究一类不确定线性定常随机离散系统的H∞滤波问题。提出了一种鲁棒滤波的新算法,该算法克服构造对角矩阵约束性较强,缺乏一般性的缺点,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的同时满足方差和H∞约束的鲁棒滤波器,且在自由参数允许的前提下,与同类算法相比,其滤波增益较小,滤波误差协方差也较小。文中给出的数值算例验证了本算法的有效性。     

Kalman Filter for Generalized 2-D Roesser Models

The design problem of the state filter for the generalized stochastic 2-D Rocsser models, which appears when both the state and measurement are simultaneously subjected to the interference from white noise, is discussed. The wellknown Kalman filter design is extended to the generalized 2-D Roesser models. Based on the method of ＂scanning line by line＂, the filtering problem of generalized 2-D Roesser models with mode-energy reconstruction is solved. The formula of the optimal filtering, which minimizes the variance of the estimation error of the state vectors, is derived. The validity of the designed filter is verified by the calculation steps and the examples are introduced.     

基于反演法的某制导迫弹鲁棒自适应控制器设计

设计了一种基于反演法的鲁棒自适应控制器,以解决制导迫弹在飞行中存在的气动参数不确定和未建模误差等问题,在设计过程中通过带有σ修正的参数自适应律对系统中的不确定参数进行在线估计,针对模型中的未建模误差,采用鲁棒函数抵消,在反演法的推导过程中,加入了一阶低通滤波器,得到虚拟控制量的微分,消除了传统反演法中的“项数膨胀”难题,并利用李雅普诺夫函数证明了该闭环系统为半全局稳定的。该设计方法放宽了对不确定项的限制,仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于SNVA的机动目标状态估计

利用位置预测估计值与位置滤波估计值之间的偏差进行加速度方差自适应调节,提出一种基于状态噪声方差自适应(SNVA)的机动目标状态估计方法。采用SNVA对目标加速度噪声方差进行自适应调整,实现了对当前统计模型的改进; 利用扩展卡尔曼滤波算法对目标状态进行估计。仿真结果表明,基于SNVA的扩展卡尔曼滤波算法对机动目标速度估计的绝对误差小于0.1 m/s,加速度估计的绝对误差小于0.1 m/s²,能够对机动目标的状态进行准确的估计。     

广义2-D Roesser模塑的状态滤波器

研究了状态和测量同时受白噪声干扰时广义随机2-DRoesser模型的状态滤波器设计问题。将Kalman滤波器的设计推广至广义2-DRoesser模型。通过逐行扫描法,模能重构的广义2-DRoesser模型的滤波问题得到了解决,获得了状态向量的最优滤波的计算公式。计算步骤和例子说明了设计的滤波器的有效性。     

GEO 卫星星载GPS 定轨的抗差积分滤波方法

针对星载GPS确定GEO卫星轨道时观测个数有限和观测值易存在粗差的问题,综合运用抗差估计原理和轨道滤波方法,提出了抗差积分滤波方法。抗差积分滤波方法融合卫星的运动学信息和星载GPS观测信息,不受观测数据的限制,能够得到连续的轨道解并抵抗粗差的影响。笔者推导了抗差滤波的基本公式,给出了抗差积分滤波的递推公式,并以FY-2D卫星为例进行了仿真实验。实验结果表明：该方法能提高定轨精度,降低粗差的对定轨结果的影响。     

抗差Vondrak滹波器设计及其在粗差探测中的应用

首先，分析了Vondrak滤波器设计的基本原理，在原有模型的基础上引入一个惩罚函数，利用惩罚函数来抑制粗差对拟合的影响，得到抗差Vondrak滤波模型；然后，给出了抗差Von-drak滤波模型的迭代求解算法，利用抗差Vondrak滤波器获得原始信号在粗差污染情况下的稳健估计，进而利用估计残差的大小进行粗差探测；最后，分别利用仿真数据和实测数据进行粗差探测试验，试验结果验证了抗差Vondrak滤波的正确性和有效性。     

基于图象序列分析的空中目标运动参数估计

本文提出了基于图像序列分析的空中目标运动参数估计方法,给出了在无干扰条件下空中目标运动参数的计算公式,探讨了提高计算精度的途径,进一步研究了目标受到干扰及成像设备存在噪声情况下的目标运动参数的估计问题,得到了参数估计的递推公式,并给出了估计误差稳态方差的范围。