带有阶梯输入信号的飞行仿真转台控制系统设计

针对仿真转台在应用中存在因阶梯输入信号导致控制输入饱和的问题,应用采样控制系统直接设计理论,研究了特殊结构下的采样控制系统混合灵敏度设计问题.应用提升技术,给出了提升系统及H∞等效离散控制系统的状态空间模型,并给出了离散控制器的计算方法.实验结果表明,此方法具有实际应用意义.     

双目视觉测量系统结构参数优化问题研究

研究了双目视觉测量系统的结构参数优化问题.对双目视觉测量的有效视场约束条件进行了数学描述,建立了双目视觉坐标测量系统的数学模型.在考虑像点提取误差的条件下,利用误差理论建立了测量误差模型,并基于待测量的视场范围要求,定义了测量系统结构参数的优化指标.最后,通过枚举法进行了优化求解.     

仿真转台误差分析及误差建模

该文针对某型三轴仿真转台的结构和工作原理，探讨了影响系统空间误差的各个误差源，总结出三轴转台的全部几何运动误差。基于多体系统运动学的基本原理，阐述了系统的拓扑结构，分析了多体系统有误差运动的基本规律，推导出特征矩阵构建方法，研究了根据特征矩阵得到三轴转台的综合空间误差。此空间误差包括了系统的空间指向误差和空间位置误差，为转台的误差补偿和精度分配提供了理论依据。该方法也可为其他类型的多自由度运动系统的误差建模及误差补偿提供理论参考。     

一类高速采样不确定系统的鲁棒H∞滤波器设计

研究含有多面体参数摄动Delta算子系统的鲁棒H∞滤波问题．基于Delta算子系统有界实引理，提出了新的参数依赖型鲁棒H∞性能准则．利用该性能准则，采用线性矩阵不等式技术推导了此类系统全阶鲁棒H∞滤波器存在的充分条件，并通过求解一个凸优化问题来设计滤波器．与基于二次稳定的滤波方案相比，该方法具有较小的保守性．最后以数值示例验证了所提出方法的可行性．     

捷联成像制导系统的若干问题探讨

对比捷联成像导引头和传统成像导引头的特点, 指出捷联成像寻的制导技术应用到实际的导弹系统中, 需要解决视线角速率提取、数学平台的实现以及制导和控制系统综合设计等问题。给出了各坐标系之间的转换关系, 据此推导了捷联成像寻的制导的弹体姿态解耦算法, 针对捷联成像导引头的大测量噪声以及系统的非线性, 介绍了采用Unscented 卡尔曼滤波器估计视线角速率的基本原理, 并对捷联成像制导与控制系统进行了分析, 给出了制导与控制系统综合设计的思路。     

极点约束下采样控制系统H_2控制问题研究

为了使系统既满足H2 指标 ,又具有良好的动态特性 ,对采样系统进行H2 最优控制设计时 ,考虑把极点限制在以原点为圆心、以 ρ( 0 <ρ≤ 1 ) 为半径的圆域内 .借鉴极点配置理论 ,把具有此类极点约束的采样系统H2 最优控制问题转化成无约束的离散LTI系统H2 最优控制问题 .给出了设计步骤 ,并通过仿真验证了该结果的有效性 .     

水下仿真转台系统的QFT控制

以水下转台的研制为背景,对同轴套装双无刷直流电动机驱动系统及其特殊问题进行了研究,并应用ＱＦＴ控制理论设计系统的鲁棒解耦控制器。该方法在保证系统闭环稳定性和动态性能前提下,使解耦控制器对系统作最大限度地解耦,仿真和实验结果表明,这种鲁棒解耦控制器效果良好。     

基于非光滑线性Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ连续平面的滑模控制设计

利用Ｆｉｌｉｐｐｏｖ解、Ｃｌａｒｋｅ广义梯度和非光滑Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定理论,对一类滑模面设计为非光滑线性Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ连续平面的二阶系统滑模控制问题进行深入讨论．首先设计控制律,使闭环系统在有限时间内能够到达所设计的滑模面;然后证明系统在滑模面上的运动是渐近稳定的．放宽了对滑模控制中滑模面设计的要求,提高了所提出设计方法的灵活性,有利于改善系统性能．仿真结果验证了所提出设计方法的正确性和有效性．

     

基于改进型平方根UKF算法的永磁同步电机状态估计

针对永磁同步电机驱动系统的状态估计问题,提出一种改进型平方根UKF(SRUKF)的状态估计算法.为避免增加sigma点带来的计算量大问题,依据UT变换理论,采用超球体单形采样方法,使得sigma点的数量减少,从而在与SRUKF算法估计精度相当的情况下,计算量大大减少.考虑系统的非线性,采用SRUKF估计方法研究系统的状态估计问题,避免了扩展卡尔曼滤波(EKF)产生的线性化误差.同时在滤波过程中采用Cholesky和QR分解,以协方差平方根阵代替协方差阵参加迭代运算,有效地避免了滤波器的发散,提高了滤波算法的收敛速度和稳定性.仿真表明,与EKF、SRUKF估计方法相比,该方法能减少估计过程中的计算量,提高估计精度.     

电动转台Anti-Windup设计

任何实际的控制系统都包含有饱和非线性特性。由于饱和特性的存在,导致控制器产生Windup问题,进而影响系统在较大信号输入时的性能指标,乃至于整个控制系统的稳定性,针对某型号电动转台控制系统中存在的Windup问题,利用基于内模控制（Internal Montol)结构的Anti-Windup设计方法对转台系统进行了设计,仿真和帝现,转台实际运行结果说明了该系方法可以有效地提高电动转台大信号输放时的动态响应性能。