驾驶员自适应神经模糊推理模型的建立与仿真

提出了一类基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的飞机驾驶员建模方法.首先建立了包含若干待定模糊规则参数的基本驾驶员Takagi-Sugeno模糊模型,将其转换成等效的ANFIS网络系统后,采用驾驶员实际操纵数据和自适应BP算法对模糊规则各个待定参数进行训练并建立最终的模型.进而对已建立的驾驶员模型进行人机闭环系统仿真,结果表明,较之传统的传递函数模型,ANFIS模型与驾驶员实际操作输出之间的拟合程度更加理想.     

一类不确定离散时间系统的积分滑模控制

针对一类同时存在匹配和非匹配不确定性的离散时间系统,提出一种基于幂次函数的离散积分滑模控制方法.理论分析表明,所提出的方法可以消除离散积分滑模控制系统的抖振,而且能够保证对系统的匹配和非匹配不确定性具有强鲁棒性.在系统不确定性的界未知的情况下,通过引入一步延时干扰估计完成了控制器的设计,并给出了闭环系统稳定性证明.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

一种有限对象集的输出通道任意增益/相角裕度调节方法

针对一类有限多输入多输出线性时不变对象集,提出一种调节输出通道增益/相角裕度的方法.采用增益相角裕度测试器理论,将问题转化为有限不确定对象集的稳定性问题;基于连续线性二次调节器理论,设计针对单个对象的输出反馈控制器;利用周期控制方法,设计针对有限对象集的线性周期控制器.该控制器可使有限对象集的所有反馈控制回路在输出通道同时实现任意大的增益裕度和直到90°的相角裕度.仿真结果表明了该方法的有效性.     

运输机低空重装空投增益自适应滑模控制

本文针对带有不确定性且不确定性边界未知的低空重装备空投过程控制问题,提出了基于增益自适应全局滑模的飞行控制方法.该方法采用反馈线性化技术对重装空投过程模型进行线性化,解决了空投模型的强非线性问题,在此基础上,设计了切换增益自适应全局滑模控制器,保证了系统在响应全程的鲁棒性,克服了滑模到达阶段系统初始误差对切换增益自适应过程的影响.提出了一种改进的增益自适应方法,解决了滑动阶段的切换增益过度自适应问题.基于Lyapunov理论证明了控制器的稳定性和鲁棒性.仿真验证了控制方法的控制性能和优越性.     

基于遗传算法的输出反馈动态面优化控制

针对一类只有输出信号可测且非线性项含不可测状态的不确定系统,基于输入信号置换思想构建了神经网络状态观测器,结合动态面理论设计了输出反馈自适应控制方案。通过理论分析确定了控制律参数选取范围,保证了闭环控制系统所有信号半全局一致终结有界; 利用遗传算法提出一种参数寻优策略,选取了最优的输入初始值和控制律参数,解决了控制冲击问题,提高了跟踪精度。     

基于DCOM的无人机地面站串口通信模块设计

针对目前串口通信组件设计中的异步调用与并发运行的问题,以及功能上局限在串口管理或简单数据收发的缺陷,采用分布式对象组件模型(DCOM)提出了一种新的设计方案。设计了异步缓冲区模板类和线程管理器,实现了通信组件的异步访问接口。通过IDL设计并实现了便于调用的参数传递方式,通过接口查询实现组件内COM对象间的调用。调试与运行测试结果表明,该组件可被本地或远程调用,并可反复运行且无资源泄漏。     

无人机编队保持反步容错控制

针对领导-跟随无人机编队中的执行器故障、不确定气动参数和外界扰动等问题,设计了无人机编队保持反步容错控制。建立了编队纵向、编队横向和编队高度三维误差模型,并将无人机本体方程分为快慢两个回路,建立包含外界扰动、不确定气动参数及执行器故障的无人机运动模型;设计内环容错控制系统,对编队外环控制器产生的指令信号进行跟踪。内环容错控制系统主要由3个部分组成：一是基于滑模观测器的故障检测和辨识,实现对故障执行器的定位和故障参数的辨识;二是将故障参数及干扰观测器与反步容错控制相结合,实现包容外界扰动、不确定气动参数和执行器故障的容错控制;三是内环容错控制系统稳定性分析。仿真结果表明,所提容错控制方法能够有效地实现无人机编队的飞行容错控制。     

一类纯反馈非线性系统的简化自适应神经网络动态面控制

针对一类完全非仿射纯反馈非线性系统,提出一种简化的自适应神经网络动态面控制方法.基于隐函数定理和中值定理将未知非仿射输入函数进行分解,使其含有显式的控制输入;利用简化的神经网络逼近未知非线性函数,对于阶SISO纯反馈系统,仅一个参数需要更新;动态面控制可消除反推设计中由于对虚拟控制反复求导而导致的复杂性问题.通过Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的半全局稳定性,数值仿真验证了方法的有效性.     

基于周期控制的有限集输入通道任意增益/相角裕度调节方法

针对有限多输入多输出(MIMO)线性时不变(LTI)对象集,提出了一种调节输入通道增益/相角裕度的方法,采用离散线性二次调节器(LQR)理论和周期控制方法设计一个针对有限对象集的线性周期控制器.该控制器可使有限对象集的所有反馈控制回路在输入通道同时实现任意大的增益裕度和直到90°的相角裕度.仿真结果表明了该方法的有效性.