基于拟连续高阶滑模的高超声速飞行器再入姿态控制

考虑模型参数不确定和外界干扰对再入制导控制性能的影响,基于拟连续高阶滑模控制策略对高超声速飞行器的再入制导控制问题进行了研究.首先,给出再入制导指令的设计过程.其次,基于再入飞行特性对模型进行简化,获得面向控制的姿态模型,在此基础上,通过引入新的控制变量,设计解耦滑模面,实现姿态间的解耦.再次,为了削弱控制抖振,通过引入虚拟控制,对系统进行增广,基于齐次性理论设计拟连续三阶滑模再入姿态控制器,确保系统在有限时间实现对制导指令的稳定跟踪.最后,六自由度再入飞行器的制导控制一体化仿真结果表明,本研究给出的控制策略在不影响系统鲁棒性的同时,能够实现对标称轨迹和再入姿态的综合控制.     

智能电动车辆横纵向协调与重构控制

针对具有高度非线性、强耦合和冗余特性的智能电动车辆运动控制问题,提出了一种由协调控制律和控制分配律组成的横纵向综合控制新方法.首先,建立准确表征智能电动车辆行为机理的动力学模型;其次,采用非奇异滑模控制技术,引入非线性滑动模态切换面,设计有效克服非线性及不确定特性的协调控制律,保证系统状态在有限时间内收敛至平衡点;在此基础上,考虑到轮胎存在冗余和耦合特性,提出基于内点法的控制分配算法来完成期望广义力/力矩的优化分配,实现轮胎横纵向力的协调与重构.仿真结果表明了该方法的有效性.     

四旋翼直升机姿态系统的直接自修复控制

当四旋翼直升机执行器突发故障或突受干扰时,利用直接自修复控制技术,设计一种基于直接自适应滑模控制的四旋翼直升机姿控系统,使其在故障或干扰信息未知的情况下,仍能保持稳定并且跟踪上理想输出信号.系统的稳定性和跟踪性能是由Lyapunov稳定性定理来确保的,这体现在参数更新律的设计过程中.最后在3DOFhover实验平台上验证了该方法的有效性,同时将该方法与LQR方法作比较,进一步证明了所提算法的优越性.     

可逆冷带轧机速度张力多变量耦合系统的建模及分散控制

针对具有多变量、非线性、强耦合和不确定性的可逆冷带轧机速度张力系统,提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的全局积分滑模自适应反步分散控制方法.首先,采用机理建模方法,建立了相对完备的可逆冷带轧机速度张力多变量耦合系统的数学模型.其次,将各子系统的耦合项和不确定项看成外扰,通过构造的ESO对其进行动态观测,并分别引入所设计的全局积分滑模自适应反步控制器中进行补偿,速度张力系统实现了有效的动态解耦和协调控制.理论分析表明,所提出的控制方法能够保证滑模面的渐近稳定和闭环系统的渐近跟踪性能.最后,基于某1422mm可逆冷带轧机速度张力系统的实际数据进行仿真,结果验证了所提方法的有效性.     

非仿射非线性离散系统的数据驱动二阶滑模解耦控制

针对传统二阶离散滑模变结构控制方法很难应用于模型未知系统的问题,提出了一种数据驱动二阶滑模解耦控制算法.该控制算法采用数据驱动的策略,运用系统的I/O数据,实时计算二阶离散滑模控制(2–DSMC)律.同时,运用观测器的思想,在控制器设计中引入离散扩张状态观测器(DESO),在线估计系统各回路间耦合、不确定性和外部扰动,进一步实现系统的解耦,改善控制品质.最后的理论分析和仿真结果表明,所提出的方法对于一般带有扰动和不确定性的非仿射非线性离散多入多出(MIMO)系统具有较好的解耦效果、渐进收敛的稳定性和较强的鲁棒性.     

新型动磁式直线振荡执行器的动子位移自传感

针对一种新型无内定子动磁式直线振荡执行器,在建立其机电系统数学模型的基础上,提出一种基于全维状态观测器的动子位移自传感算法。通过对执行器输入电压和输出电流信号的处理和计算来估算动子位移。仿真和实验结果均表明:在变压变频控制方式下,该算法能实现不同电气驱动频率下的动子位移自传感;采用该算法进行行程估算的绝对误差最大值为0.32 mm,相对误差最大值为2.6%。此算法可以满足直线压缩机和直线泵类负载的变行程控制要求。     

自抗扰控制器及其在聚丙烯反应釜过程控制中的应用

介绍一种新型实用控制器--自抗扰控制器及其在聚丙烯反应釜过程控制中的成功应用.自抗扰控制器是一个不依赖于被控对象模型,而依靠过程误差来消除误差的非线性控制器.在聚丙烯反应釜过程控制中升温过程是控制的难点.自抗扰控制器解决了在升温过程中反应釜夹套的加热水和冷却水的自动切换,从而成功地实现了升温过程的自动控制.     

可折叠式无轨滑模技术在溧阳抽水蓄能电站上水库面板混凝土施工中的应用

江苏溧阳抽水蓄能电站上水库副坝和库岸为混凝土面板,最大斜坡长度为93 m,并且存在大量上大下小或相邻块呈折线型布置的异形混凝土面板块。该工程异形混凝土面板块采用可折叠式无轨滑模施工,简便、灵活,既可高效组织施工,又取得了很好的经济和社会效益。介绍了溧阳抽水蓄能电站库周异形块面板施工采用的可折叠式无轨滑模施工方案、施工过程中的操作流程,可供相关类似工程参考、借鉴。     

一类非线性随机时滞系统的故障诊断

针对一类非线性随机时滞系统提出了一种新的故障检测算法,该方法不同于传统的故障检测方法,是通过构建一种带有Consensus滤波器的故障诊断滤波器的方法来进行故障诊断.首先采用一组传感器测量系统实际输出,然后根据传感器的测量值构建一组残差生成器,将每个残差生成器看作一个小世界网络模型中的一个节点,采用动态Consensus算法计算出残差生成器的残差,并根据残差来判断系统是否有故障发生.仿真结果表明了本文所提出方法的可行性和有效性.     

粉煤灰在滑模摊铺水泥砼路面工程中的质量控制

通过对粉煤灰在水泥混凝土中的作用机理分析,结合厦门市使用滑模摊铺粉煤灰混凝土路面的施工实践,总结出粉煤灰在滑模摊铺水泥混凝土路面工程中在质量控制方面应注意的技术问题。