H2/H∞混合控制在无人机飞行控制中的应用

针对无人机受参数摄动和外界扰动影响的特点,对H2/H∞混合控制控制理论在无人机飞行控制系统中的应用进行了研究.对典型无人机的横航向飞行控制系统,用混合H2/H∞鲁棒控制方法设计状态反馈控制器,使飞机控制系统在鲁棒稳定条件下,满足一定的性能指标.利用线性矩阵不等式在求解多目标综合控制问题方面的优势对问题进行求解,仿真结果表明控制器具有较好的扰动抑制能力和跟踪性能.     

基于多目标H2/H∞方法的鲁棒飞行控制研究

文中基于线性矩阵不等式（LMI）方法研究了多目标H2／H∞控制在飞行控制系统中的应用，分析了飞行控制系统在同时具有外界干扰和建模误差等不确定性时的多目标H2／H∞状态反馈控制器的设计问题。对H∞、H2和H2／H∞三种控制方法进行对比研究．分析说明了H∞和H2方法应用的局限性。通过对某型飞机纵向飞行控制系统的仿真分析，结果表明多目标H2／H∞设计方法的具有控制增益小、动态性能好、鲁棒性强等特点。     

基于H2/H∞混合控制的空-空导弹鲁棒制导律的设计

针对空-空导弹在追踪平面内非线性运动问题,基于H2/H∞混合控制方法设计了H∞鲁棒制导律.根据导弹和目标在同一平面内的运动模型,由非线性H2/H∞混合控制理论,描述任意给定目标加速度、控制加速度指令,并由H2/H∞混合控制标准设计问题的解,得到系统具有一定性能指标的控制输入,实现H∞鲁棒制导律设计.最后的数值仿真验证表明所设计的鲁棒制导律是有效的.     

基于GA优化的潜器航向H∞控制

基于潜器航向控制Nomoto模型,考虑深水海流和近水面海浪的不同频率特性扰动的影响,应用H∞混合灵敏度方法设计潜器自动舵的鲁棒控制器.在设计中,将系统时域指标和混合灵敏度加权函数的频域要求与遗传算法有效结合 ,通过构成有约束的遗传寻优问题来对加权函数参数进行优化.以同时获得满足频域和时域性能要求的H∞控制器.仿真表明这种方法是正确和有效的.     

基于 H∞/S 面混合算法的无人机速度控制

针对无人机速度控制系统在飞行过程中易受到参数摄动和外部扰动的影响,鲁棒性较差等不足,以某型 无人机的数学模型为基础,提出一种鲁棒 H∞/S 面模型控制算法。内环采用具有较强鲁棒性的鲁棒 H∞控制,外环采 用具有较强非线性的 S 面控制算法,并在无外界干扰、有外界干扰、参数摄动的情况下进行仿真验证。结果表明： 该系统具有快速性、精确性、鲁棒性和动态性能,更适合无人机的速度控制。     

基于区间系统的鲁棒H∞飞行控制系统设计

针对可化为区间系统模型的一类参数不确定系统,研究了以二次稳定性和二次性能指标为条件的鲁棒控制器设计方法,将区间模型的鲁棒控制问题转化为标准H∞控制问题求解,简化了控制器设计。利用这种方法研究了俯仰飞行控制系统镇定问题和俯仰姿态PID/H∞混合控制问题,仿真结果证明该方法是有效可行的。     

基于LMI的输出反馈H∞控制及其仿真

研究了基于线性矩阵不等式的输出反馈H∞控制器设计方法.介绍了线性矩阵不等式方法, 讨论了基于线性矩阵不等式的H∞控制问题的求解及输出反馈H∞控制器设计方法.最后给出了在MATLAB环境下利用LMI工具箱求解输出反馈H∞控制器的方法, 并给出仿真实例.     

基于粒子群算法的H∞鲁棒飞行控制系统设计

研究了应用混合灵敏度H∞控制理论设计飞行控制系统鲁棒控制器的问题．分析并提出了利用粒子群优化算法来优化H∞加权函数阵．找到了同时满足系统时域和频域性能要求的鲁棒控制器。以某型推力矢量飞机侧向运动为例进行仿真与设计。仿真结果表明。所设计出来的飞行控制系统不仅具有良好的鲁棒稳定性．还具有很好的鲁棒性能。     

混合H2/H∞鲁棒控制在飞行器控制中的应用

利用混合H2／H∞。鲁棒控制技术设计了某型飞行器运动控制系统。用小扰动方法对飞行器非线性运动控制系统进行线性化，之后建立了混合H2／H∞。鲁棒控制问题的系统模型，设计了H2／H∞鲁棒控制器，使飞行器运动系统有较大的鲁棒稳定性同时满足一定的鲁棒性能要求。仿真结果表明，系统具有满意的鲁棒稳定性和闭环噪声抑制性能。     

基于LMI的主动悬架混合H2/H∞控制

以2自由度1/4车辆悬架动力学模型为研究对象,将系统的被控输出分为性能输出和约束输出.利用H∞范数描述系统的归一化约束输出,同时选择H2范数最小化系统的性能输出,将性能输出归结为在给定抑制程度γ∞条件下的最优控制问题,避免加权系数的选择,利用LMI(线性矩阵不等式)方法设计了主动悬架混合H2/H∞状态反馈控制器.仿真结果表明:所设计的主动悬架的性能较被动悬架有一定程度的改善.     

基于H2／H∞混合控制的空-空导弹鲁棒制导律的设计

针对空一空导弹在追踪平面内非线性运动问题，基于H2/H∞混合控制方法设计了H∞鲁棒制导律。根据导弹和目标在同一平面内的运动模型，由非线性H2/H∞混合控制理论，描述任意给定目标加速度、控制加速度指令，并由H2/H∞混合控制标准设计问题的解，得到系统具有一定性能指标的控制输入，实现H∞鲁棒制导律设计。最后的数值仿真验证表明所设计的鲁棒制导律是有效的。     

基于鲁棒H∞优化高精度导弹舵机串级控制研究

通过将串级控制结构转化为标准H∞控制问题求解,提出一种基于H∞优化串级控制系统设计结构,并运用参考模型匹配方法实现系统的性能指标要求。将该控制结构用于研究高精度导弹舵机控制系统设计问题,简化了传统方法设计串级控制器的求解过程。仿真结果表明,应用该方法设计的导弹舵机闭环系统具有良好的快速跟踪特性,对外界扰动具有很好的干扰抑制能力,证明了该方法的正确性和有效性。     

混合QFT/H∞控制器设计算法研究

文中通过对常规QFT和H∞控制两种鲁棒控制设计方法原理的深入讨论，结合两种设计方法的优点研究混合QFT／H∞控制器设计问题。给出基于Chebyshev多项式拟合简便求解灵敏度加权函数的方法，为H∞控制性能加权函数选取提供了依据。混合QFT／H∞控制器设计方法避免了常规QFT方法依赖设计经验而具有一定盲目性缺点，同时也降低了标准H∞控制设计结果的复杂性和保守性。最后通过实例仿真说明文中研究方法的正确性和有效性。     

基于H2/H∞理论的BTT导弹模糊神经网络自适应控制

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神经网络控制设计方法.在设计过程中将干扰项和模型不确定项合为一项,应用模糊神经网络的逼近性质来逼近系统的不确定项,然后利用H2/H∞理论来削弱逼近误差和外部的扰动,通过确定适当的价值函数从而推导出自适应律.最后通过对BTT导弹的六自由度仿真验证该方法的有效性.     

基于H∞混合灵敏度的导弹稳定控制回路设计

针对基于经典控制理论导弹稳定控制回路设计时存在的干扰及模型不确定性问题,提出了基于H∞混合灵敏度的导弹稳定控制回路设计方法。通过选取目标函数,将H∞混合灵敏度的问题转化成标准的H∞控制问题,利用Matlab求解了鲁棒控制器,给出了仿真结果。结果表明,利用H∞混合灵敏度方法基于一个特征点所设计的导弹稳定控制回路,对模型不确定性具有较好的鲁棒稳定性,符合系统设计要求。     

基于H∞控制的PWM直流伺服系统设计

针对某火炮PWM直流伺服系统存在参数不确定性和强干扰力矩的特点,运用H∞控制理论,提出了双自由度H∞控制器的设计方法.该设计采用环路整形法,对直流伺服系统的开环频率特性加以校正环节,以满足闭环性能指标;其校正系统,在考虑模型和参数存在不确定性的情况下,采用标准H∞设计;并对整形采用左规范互质分解,将系统不确定性由互质因子的扰动表示.仿真结果表明,该控制器具有较强的鲁棒性,并能在保证系统鲁棒性的同时确保系统的瞬态性能指标.     

自适应模糊H∞控制在导弹自动驾驶仪设计中的应用

研究了自适应模糊H∞控制在导弹自动驾驶仪中的应用。针对导弹飞行动态的非线性和不确定性,采用了近年来发展起来的自适应模糊控制,并结合H∞控制技术,在模型未知的情况下,有效地实现了导弹的飞行控制。本文提出的控制器不但对模型不确定具有鲁棒性,而且对具有不同飞行动态的导弹有很强的通用性。     

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.     

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.     

参考模型前馈2-DOF指令跟踪H∞控制器设计研究

结合二自由度控制和参考模型控制系统设计原理，提出了一种参考模型前馈控制的二自由度控制系统设计结构。通过推导给出了标准H∞控制广义被控对象的状态空间方程实现形式，并运用该理论研究了导弹俯仰通道指令跟踪系统鲁棒H∞控制器设计问题。文中采用LMI凸优化进行二自由度鲁棒H∞控制器设计，简化了传统方法设计控制器的求解过程。仿真结果表明，应用该方法设计的闭环系统具有良好的快速跟踪特性，说明了该方法的正确性和有效性。