某型导弹模型参考自适应控制系统设计

采用自适应控制理论与经典控制理论相结合的方案,用Popov超稳定理论设计了模型参考自适应控制(MRAC)系统,给出数字仿真结果。     

汽车磁流变半主动悬架系统自适应反推跟踪控制

针对汽车磁流变半主动悬架系统非线性和模型不确定性所引起的控制稳定性及优化问题,考虑被控悬架综合控制目标的安全约束,建立1/2车辆悬架系统的非线性动力学模型。基于被控悬架系统与参考轨迹之间的跟踪误差,使用自适应反推方法和Lyapunov理论,设计被控悬架系统的磁流变阻尼器控制输入函数,提出基于投影算子的自适应控制律,进而设计一种能够处理安全约束问题的自适应反推控制器;为验证所提出控制策略的可行性和有效性,基于Matlab/Simulink建立磁流变悬架控制系统的仿真模型,并分别在随机路面和凸块路面上对该控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的自适应反推控制策略能使磁流变悬架车辆在行驶稳定性方面具有较好的全局渐进稳定性,并能明显提高车辆行驶平顺性,满足悬架系统各方面的安全约束。     

履带车辆主动悬挂自校正控制研究

主动悬挂系统能使车辆的乘坐舒适性和机动性同时得到改善,其中执行机构和控制算法的优劣决定了主动悬挂系统的性能.履带车辆悬挂系统具有参数时变性,要使其在各种状态下都具有良好的减振效果,有必要使相应的控制系统具有变参数自适应功能.为此,该文运用衰减记忆递推最小二乘参数估计算法和广义加权最小方差自校正控制算法对系统进行控制,并利用压力伺服阀控制的液压缸作为执行器.理论分析和仿真结果表明,该文提出的控制系统是可行的,这种自适应自校正算法对系统中一些时变参数具有良好的适应性.     

基于自适应控制理论的自动驾驶仪设计

由于导弹在飞行过程中弹体参数变化剧烈,所以基于自适应控制理论来设计自动驾驶仪是一种很好的解决方案.针对某型导弹,本文采用在经典控制系统的基础上引入自适应控制器的方法,应用模型参考自适应控制理论设计了一种导弹自动驾驶仪.在分析了导弹原经典自动驾驶仪的结构、动态特性及其控制系统设计要求的基础上,确立了自适应控制器的被控对象和参考模型,然后利用李雅普诺夫第二法推导了自适应控制规律.最后选取了几个典型气动特征点进行数学仿真研究,结果表明所设计的控制系统能够达到良好的性能指标,具有很强的鲁棒性.由此可见,在导弹控制系统中采用自适应方案是合理有效的.     

简单自适应鲁棒飞行重构控制律研究

提出一种基于简单自适应控制的重构控制律设计方法，用于提高飞行重构控制系统的鲁棒性和抗干扰性。针对故障飞行控制系统，设计了一种包含一个基本控制器和一个简单自适应控制器的重构控制器。在基本控制器中，应用具有预定稳定度的线性二次型指标最优控制，以改善系统的稳定性；在简单自适应控制器中，引入并联前馈补偿器，保证故障飞行控制系统满足正实性要求，并将其转化为同时镇定问题，利用YALMIP工具箱进行了求解。以某型飞机侧向飞行控制系统为例，针对系统参数变化和承受有界干扰情况，对所提出的方法进行了仿真分析，结果表明该重构飞行控制系统在跟踪参考输入信号时具有较好的鲁棒性和较强的适应能力。     

光电稳定平台自适应摩擦补偿方法

为克服某型光电稳定平台伺服系统中摩擦干扰力矩影响,提升其低速平稳性,设计一种基于模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)方法的摩擦补偿控制器。采用实验数据对Stribeck摩擦模型参数进行近似估计,根据Lyapunov稳定控制理论设计摩擦补偿控制器,采用Matlab/Simulink进行仿真试验分析,并将算法在某型系统中实现。实验结果表明,该控制器能有效抑制摩擦干扰对系统带来的不利影响,使低速平稳性能得到较大提升。     

光电稳定平台自适应摩擦补偿方法

为克服某型光电稳定平台伺服系统中摩擦干扰力矩影响,提升其低速平稳性,设计一种基于模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)方法的摩擦补偿控制器。采用实验数据对Stribeck摩擦模型参数进行近似估计,根据 Lyapunov稳定控制理论设计摩擦补偿控制器,采用 Matlab/Simulink进行仿真试验分析,并将算法在某型系统中实现。实验结果表明：该控制器能有效抑制摩擦干扰对系统带来的不利影响,使低速平稳性能得到较大提升。     

车辆半主动悬架自适应预测控制

车辆半主动悬架能够显著改善车辆行驶的平顺性和稳定性.控制算法需根据路面及车速的变化动态优化振动加速度、车轮动载,并满足悬架动挠度和阻尼系数变化范围的约束,同时对车辆载荷变化、悬架元件参数变化等引起的模型误差具有自适应能力.将广义预测控制(GPC)应用到车辆半主动悬架控制中,提出了车辆半主动悬架一种新的自适应预测控制算法...     

基于模型参考方法的车辆非线性主动悬架反推控制

针对车辆悬架系统存在的参数不确定性,提出一种基于模型参考控制的车辆非线性主动悬架反推控制器设计方法。建立悬架系统非线性模型,引入高低通滤波器,根据悬架动行程改变高低通滤波器的通频带宽,设计一种理想的模型参考系统。在此基础上,构造被控悬架系统与模型参考系统之间的车身位移和速度跟踪误差,基于反推控制方法和Lypaunov理论设计了误差跟踪反推控制器。通过仿真实验验证了所提出的误差跟踪反推控制器的有效性和跟踪精度。     

基于LQG算法半主动悬挂系统动力特性建模与仿真

对某型履带车辆悬挂系统合理简化，建立了加速度激励下多输入-输出的整车主动悬挂系统动力学模型；按照研究半主动悬挂控制的一般步骤，应用线性二次高斯（Linear Quadratic Gaussian，LQG）理论，接合工程软件Matlab，设计了考虑数据采集系统受环境噪声影响的最优控制力和半主动控制力；仿真结果显示，车辆平顺性得到大幅度改善，验证了模型及控制策略的有效性．     

LQG最优控制理论在主动悬挂控制中的应用

本文就两自由度的１／４车辆模型探讨了ＬＱＧ最优控制在车辆悬挂中的应用．最优控制 器所需的状态变量利用Ｋａｌｍａｎ滤波获得．仿真结果表明此方案能有效地改善车辆舒适性．     

Fuzzy Control of Model Travel Tracking for Vehicle Semi-Active Suspension

The control strategy of the model travel tracking for the vehicle suspension system is presented based on analyzing the responses of the vehicle suspension travel. A fuzzy control system of vehicle suspension is designed, in which the suspension travel output of the adaptive LQG control system is taken as the tracking objective. The simulation results prove that the suspension travel and vertical acceleration can be tracked simultaneously with the simple fuzzy controller,and the tracking effect of fuzzy control is better than that of the PID controller.     

并联复合式电磁悬挂模型参考多模式切换控制研究

传统馈能悬挂难以平衡减振和馈能之间的矛盾关系,针对该问题提出由电磁作动器和磁流变减振器组成的并联复合式电磁悬挂结构方案。为提高并联复合式电磁悬挂对不同路况的适应能力,考虑其具备不同工作模式的特点,设计了模型参考多模式切换控制器,并以提高乘坐舒适性为目标确定了切换指标、阈值及相应的控制参数。针对切换指令的离散特性和悬挂系统状态变化的连续特性,基于Stateflow软件设计了多模式切换控制系统,并确定了相应的切换规则和切换流程。对模型参考多模式切换控制器的性能进行了仿真和试验验证。结果表明：该模型参考多模式切换控制器可有效地实现并联复合式电磁悬挂各工作模式之间的切换,提高了并联复合式电磁悬挂对不同路况和驾驶需求的适应性,有效平衡了减振及馈能之间的矛盾关系。     

四旋翼飞行器悬停建模及控制

四旋翼飞行器是近几年发展起来的具有低功耗、高机动性的一种无人机,具有较高的军用及民用价值.四旋翼飞行器悬停的控制模型可近似为一个线性定常欠驱强耦合系统.通过建模得出的状态空间表达式的状态矩阵A的特征值存在正实部,是一个不稳定系统.由于系统的不稳定利用二次型最优控制对系统进行镇定,同时得到悬停状态下某一虚拟能量指标达到最小值时的二次型最优控制.利用Matlab对系统进行分析及二次型最优控制相关参数的优化.     

舰载机纵向自动着舰控制系统设计

LQG/LTR是一种现代多变量频域设计方法,它以良好的鲁棒性能和解耦特性得到广泛应用。文中讨论了舰载机纵向自动着陆控制系统的控制规律、引导控制律的设计方法,并用LQG/LTR方法设计着舰控制系统的控制律。在考虑大气干扰、舰尾流和甲板运动的条件下,以某飞机为例,对其纵向自动着舰控制系统进行分析、设计与仿真,结果表明采用LQG/LTR方法设计的控制器具有较好的鲁棒性,并且具有良好的效果。