带有大型挠性网状天线航天器的鲁棒H∞控制方法

针对带有大型挠性网状天线航天器存在的挠性结构不确定性问题,提出了基于比例微分(PD)结构滤波器的鲁棒H∞双层反馈控制方法,第1层采用经典的PD+结构滤波器,确保刚体部分双积分环节稳定,第2层在提取第1层标称模型后,给出通用加权函数,通过构造增广模型得到鲁棒H∞控制器.该控制器结构简单,适合工程应用.通过仿真表明,本方法相对于传统PID+结构滤波器方法能够快速稳定三轴姿态;当结构参数变化较大且三轴姿态偏置为动态时变时,有可能导致传统方法失稳,而本方法具有较强的鲁棒适应性,仍能完成航天器天线的指向任务.     

新的捷联惯性导航划桨误差补偿算法

针对实际捷联惯性导航系统解算中的圆锥误差和划桨误差,结合已解算出的当前时刻之前两个周期的姿态信息对旋转矢量进行修正的算法,利用算法的对偶性原理,将该算法应用于划桨误差补偿算法中。在划桨运动下对该算法进行了仿真,仿真结果表明,该划桨误差补偿算法具有与解析解相当的精度。     

Robust parametric approach for tracking control of an air-breathing hypersonic cruise vehicle

To realize the stabilization and the tracking of flight control for an air-breathing hypersonic cruise vehicle, the linearization of the longitudinal model under trimmed cruise condition is processed firstly. Furthermore, the flight control problem is formulated as a robust model tracking control problem. And then, based on the robust parametric approach, eigenstructure assignment and reference model tracking theory, a parametric optimization method for robust controller design is presented. The simulation results show the effectiveness of the proposed approach.     

广义线性系统全信息反馈调节问题完全参数化方法

提出了一种新的求解矩阵方程EΠS=AΠ+BKΠ+BL+P的完全参数化方法。应用该方法和广义逆的基本理论,在不要求系统具有正则性的前提下,给出了反馈增益阵K和L的完全参数化形式。该方法避免了求逆运算和导数运算,具有较好的数值稳定性,克服了以往方法中利用计算机求解的复杂性,给控制器的建立及多目标设计问题带来了极大方便。数值算例验证了本文方法的有效性。     

非线性基准系统的输入受限输出反馈动态脉冲混杂全局调节器设计

针对非线性控制中出现的基准系统——转动作动/平移校正系统,设计了一个输出反馈动态脉冲混杂控制器来实现系统的全局调节。该控制器的设计综合了欧拉-拉格朗日系统控制中常用的能量整形加阻尼注入原理及非线性系统扩展LaSalle不变集原理的有关结果。从能量耗散的角度定性地说明了该控制器的优越性。计算机仿真结果表明,其控制性能优于连续的饱和无源控制器并且具有较强的鲁棒性。     

逼近与跟踪翻滚目标的双滑模面姿轨耦合控制

针对空间翻滚目标的逼近与跟踪控制,建立了适用于任意抓捕部位的相对姿态轨道耦合动力学模型,设计了具备测量不确定性和干扰补偿、抖振抑制等能力的鲁棒双滑模面控制律,分析并建立了测量误差在系统中向控制输入的传播模型。在充分考虑测量不确定性、控制干扰、输入受限等条件下,分别对单滑模面控制律和双滑模面控制律进行了仿真验证和对比分析,结果验证了双滑模面控制律在测量不确定性和未知干扰系统中具备更优的控制性能,收敛稳定更快,精度更高。     

鲁棒输出反馈控制系统设计

本文利用文献[10]中提出的线性系统特征结构配置结果和Hellman-Feynman定理,导 出了输出反馈系统闭环极点关于开环矩阵中受扰元素灵敏度的参数表达式,并在此基础上给 出了具有最小闭环极点灵敏度的输出反馈控制系统设计的一个算法.该算法简单、有效,且具 有较好的"最优性".     

鲁棒Luenberger观测器设计

观测器控制系统中的观测器条件是系统的状态观测值渐近收敛于系统真实状态的根本 条件.本文首先提出了Luenberger观测器设计的一种参数方法,然后根据使观测器条件误差 为最小的准则,考虑了具有参数摄动的系统的鲁棒Luenberget观测器设计问题,给出了简单、 有效的算法.仿真结果说明了本文方法的有效性.     

线性系统的输出反馈解耦控制

建立了以闭环特征谱表达的关于线性系统输出反馈解耦的充要条件,并结合线性系统的特征结构配置结果给出了求解线性系统输出反馈解耦控制的一种参数化方法。该方法灵活、方便,且可顾及解耦系统的稳定性和性能要求。     

模型参考自适应控制系统的稳健性分析

本文对高频寄生,外部干扰及高频参考输入共存的模型参考控制系统进行了稳健性分析。采用Narendra直接法设计思想,利用Ioannou修改的自适应律,给出了状态偏差,寄生变量和失配参数向量的有限上界。