一种基于自适应模糊系统的导弹自动驾驶仪设计方法

针对导弹非线性不确定系统,提出了基于动态逆方法及模糊自适应理论的导弹自动驾驶仪设计方法.基于导弹的非线性模型设计了快、较慢回路的动态逆控制器以实现其非线性解耦,将系统不确定性和外界干扰引入到较慢回路中.根据系统跟踪误差在线调整模糊系统权值,使其一致逼近导弹较慢回路的非线性函数.设计了在模糊系统的最小逼近误差上界未知情况...     

基于Lyapunov函数的非线性系统自适应容错控制研究

在系统的非线性函数、外界扰动、建模不确定性以及外界未知故障输入上界均未知的情况下，构造了新颖的Lyapunov函数，基于鲁棒白适应观测器设计了新的自适应容错控制器，所设计的自适应控制器可使闭环系统渐近稳定。仿真算例表明了该方法的有效性和优越性。     

非线性系统的自适应模糊反演控制器设计

针对一类非线性系统,考虑到系统的完全未知模型参数和扰动,提出了自适应模糊反演控制方法。首先因为模糊系统可以以任意精度渐近的逼近任意连续函数的优越性,采用自适应模糊控制理论设计模糊系统逼近系统未建模动态。然后采用反演设计方法逐步设计控制律和更新律,并用Lyapunov综合方法证明其最终一致渐进稳定。最后用仿真验证所给方法的正确性。     

机器人操作手的神经跟踪控制

针对机器人轨迹跟踪问题，提出了一种自适应神经控制器，该控制方案利用RBF神经网络自适应学习机器人系统的未知非线性动态，然后，通过一个基于滑模控制技术的补偿器消除网络逼近误差和外部干扰的影响，网络权重的自适应修正规则基于Lyapunov函数方法得到，这种新的控制器能够保证闭环系统的稳定性和跟踪误差的渐近收敛性。     

机器人操作手的神经跟踪控制

针对机器人轨迹跟踪问题,提出了一种自适应神经控制器.该控制方案利用RBF神经网络自适应学习机器人系统的未知非线性动态,然后,通过一个基于滑模控制技术的补偿器消除网络逼近误差和外部干扰的影响.网络权重的自适应修正规则基于Lyapunov函数方法得到.这种新的控制器能够保证闭环系统的稳定性和跟踪误差的渐近收敛性.     

水下航行器轴向运动的自适应积分反演跟踪控制

研究水下航行器轴向运动的非线性跟踪控制问题。针对广泛存在的未知海流、动态模型中的未知参数、以及外部常值扰动等不确定性因素，采用先进的自适应积分反演控制方法，用自适应机制克服未知海流和模型参数的不确定性，并在反馈中加入积分项提高系统对未建模动态特性的鲁棒性，使水下航行器能够全局渐近跟踪参考位置指令。通过不同条件下的仿真研究，分析了自适应机制和积分项在运动控制中的作用，并验证了闭环跟踪系统的全局渐近稳定性。     

车辆悬架的半主动自适应模糊控制方法研究

本文采用自适应模糊方法设计车辆悬架半主动控制器。以模糊控制原理为基础，融合自适应方法，将模糊系统辨识和模糊控制结合起来，在模糊控制器内采用“软反馈”，并对自适应模糊的控制规则进行修正。该法简化了运算，提高了半主动悬架控制的实时性，使系统的控制性能不断改善，达到最佳的控制效果，较好地解决了乘坐舒适性与驾驶安全性间的设计矛盾。     

一类高阶线性时变系统自适应迭代学习辨识

针对一类在有限时间区间上可重复运行的一致强稳定、一致强可控的高阶线性时变系统，提出了模型参考自适应迭代学习参数辨识方法。基于类Lyapunov函数推导了时变参数的迭代学习律。该算法可以辨识未知的快时变参数，并保证模型跟踪误差随迭代次数趋于无穷关于有限时间区间一致收敛到0，参数估计误差有界且收敛。分析了参数估计收敛到真值的条件。仿真验证了所提辨识算法的有效性。     

基于减法聚类和自适应模糊神经网络方法的运动规划器设计

使用减法聚类和自适应模糊神经网络方法设计了一种水下机器人运动规划器。根据输入输出数据的特性,用减法聚类算法,自适应地确定模糊系统的初始结构和参数,提出将模糊神经系统参数分解为非线性前提参数和线性结论参数并分开辨识。采用梯度下降算法和最小二乘算法分别进行自适应模糊推理系统前后件参数的优化,提高了参数的学习效率。仿真结果表明：在相同的仿真环境下,所设计的自适应模糊神经网络运动规划器的规划效果要好于模糊运动规划器。     

火炮高平机电液伺服系统自适应动态面反演控制

针对火炮高平机电液伺服系统存在的负载惯量大、运动过程非线性特性显著、同时存在非匹配不确定性和不确定非线性、外部干扰未知等问题,提出一种自适应动态面反演控制方法。推导建立了系统的数学模型并为每阶系统设计Lyapunov函数和虚拟控制量,逐步反演得到控制律。引入动态面控制方法消除反演过程微分项的膨胀,采用自适应律实现控制过程中未知参数的在线估计,并对控制器稳定性进行了理论证明。借助ADAMS-AMESim-Simulink进行系统的联合仿真,结果表明该方法能实现高平机快速上行与下行,压力波动较小,获得了较好的动态跟踪精度,稳态误差满足要求,具有较强的鲁棒性。     

基于模糊多模型结构的飞行控制系统执行器故障诊断

为了解决一类飞行控制系统执行器故障诊断问题,本文将Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型与多模型技术相结合,提出了一种模糊多模型方法。该方法的特点是:利用T-S模糊模型对非线性系统进行描述、建模;根据特定的故障,利用多模型技术建立了局部自适应未知输入观测器。通过所提出的诊断方法,当飞行控制系统的执行器发生故障时,故障参数能被在线逼近,使所设计的模糊自适应未知输入观测器模型与系统故障状态匹配,从而达到故障检测的目的。利用某飞机模型进行的仿真,表明了本文方法的有效性。     

未知海流干扰下自主水下航行器位置跟踪控制策略研究

针对存在参数不确定性的欠驱动自主水下航行器 (AUV)水平面位置跟踪控制问题,基于李雅普诺夫理论,利用反步法设计了一种非线性控制器。利用自适应控制技术对模型本身不确定性进行补偿,同时引入自适应模糊控制技术对非线性控制器进行优化;设计了一种针对于缓慢未知时变海流的指数收敛观测器,并利用李雅普诺夫稳定性理论证明了整个AUV闭环控制系统的稳定性。针对一种新型飞翼式欠驱动AUV进行数值仿真,结果表明所设计控制器可以准确地对期望轨迹进行跟踪,证明了其有效性和鲁棒性。     

基于模糊神经网络的BTT导弹自适应控制

针对不确定非线性BTT导弹控制系统,提出了一种基于模糊高斯基函数神经网络的自适应控制设计方法。在设计过程中将不确定部分合为一项,应用模糊神经网络的万能逼近性质来逼近系统不确定项,然后利用滑模控制和自适应模糊神经网络理论设计了控制器,应用Lyapunov稳定性理论保证闭环系统的稳定性,并推导出自适应律,最后通过仿真结果验证该方法的有效性。     

基于模糊自适应PID控制的弹药公路运输模拟系统的仿真

建立了弹药运输不同路况下车厢多点振动信号的数据库,作为模拟系统的输入信号,针对模拟实验设备磨损和老化后重新设定PID参数的问题,设计了模糊自适应PID控制器,运用AMESim仿真软件对弹药公路运输模拟系统的液压伺服系统进行了建模,利用AMESim/Simulink联合仿真对该控制器与PID控制器的控制效果进行了对比。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器对非线性和时变系统的自适应能力强,能够通过自我调整参数设定获得较好的控制效果。     

模糊自适应PID控制在高精度光电跟踪伺服系统中的应用

光电跟踪伺服系统在运行时不可避免地会受到摩擦力、机械谐振等非线性和不确定因素的影响，运用常规PID控制往往不能解决跟踪的快速性和稳定精度之间的矛盾。将模糊自适应PID控制应用于系统控制器设计中，在模糊推理的基础上，根据不同时刻的误差和误差变化率对PID控制器参数进行在线自整定，充分发挥了模糊控制和PID控制在系统动、静态性能上的互补性，而且不需要建立被控对象的精确数学模型。进行了实物仿真和跟踪实验，实验结果表明，该设计方法很好地满足了系统对快速性、平稳性以及稳定精度的要求，有效地增强了系统的鲁棒性。     

全局自适应模糊反步控制在火箭炮伺服系统中的应用

针对含未知非线性参量及外界干扰的火箭炮伺服系统,基于反步法提出了一种全局自适应模糊控制策略。利用高斯模糊函数对参数摄动、负载扰动及虚拟函数等不确定因素进行了补偿,并结合工况对控制器参数进行了实时整定。根据伺服系统数学模型及传统反步理论逆向反推得到了控制律表达式,通过李雅普诺夫函数证明了整个闭环系统的稳定性,并对参数摄动及干扰下的位置跟踪进行了仿真研究,同时给出了复杂信号下虚拟控制函数的变化规律。仿真结果表明,该方法不仅保证了系统的响应速度和控制精度,并且对结构参数不确定性具有很强的鲁棒性。     

Design and Simulation of TF and TA Controller for Missile

A nonlinear terrain following(TF) and terrain avoidance(TA) controller is proposed for missile control systems. Based on classical TF algorithm (adaptive angle method), a new method for TF controller is proposed by using angle of attack. A method of obtaining terrain outline data from digital elevation map (DEM) for TF control is discussed in order to save store space. A TA algorithm is proposed by using bank-to-turn technique. The block control model, which is suitable for backstepping design, is given for nonlinear model of missile. Making full use of the characteristics of the system and combining block control principle and backstepping technique, a robust controller design method is proposed. Uncertainties in every sub-block are allowed, and can be canceled by using the idea of nonlinear damping. It is proved that the state tracking errors are converged to a neighborhood of the origin exponentially. Finally, nonlinear six-degree-of-freedom simulation results for the missile model are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed control law.