航天器瞬变热流全系数自适应控制

航天器地面试验瞬变热流控制具有耦合变量多、参数不确定、控制要求复杂、复分效应大等特点，本文采用控制矩阵非对角元强迫滞后一步的多变量的系数自适应控制方法，结合采用广义对象技术，充分利用成熟的二阶单变量全系数自适应控制方法在性能鲁棒性设计上的经验，通过数学仿真、原理性实验，模型星实验等技术途径确定了控制系统的参数，圆满地解决了航天器地面试验瞬变热流控制，已成功地应用在某卫星地面试验瞬变的热流控制中。     

一种简单实用适宜高维变量的多变量自适应控制方法与应用

针对多变量自适应控制系统的计算复杂性,本文对一类大型高维多变量耦合控制系统,提出一种控制矩阵非对角元强迫滞后一步的多变量自适应控制新方法,并给出了控制模型及设计步骤,用本方法对五回路航天器瞬态热流跟踪控制进行了数字仿真和实时控制实验,结果表明:本方法的性能指标和鲁棒性是令人满意的。     

航天器自主运行控制与智能信息处理技术

在阐述航天器自主运行满足任务要求、提高系统性能、降低运行成本等方面作用的基础上，从系统的体系结构出发，按照分层递阶型、包容型、混合型三种基本形式和多智能体结构的复杂形式，分别讨论对一般轨道飞行航天器、多个航天器所组成的空间网络、以月球车为代表的星球表面探测系统和空间机器人等几类不同对象进行自主运行控制的特点，最后论述自主运行控制对智能信息处理技术的基本需求并提出有关的关键技术。     

航天器姿态控制算法研究综述

航天器姿态控制在很长时间内一直是一个活跃的研究课题,航天器模型本身的非线性性质,加上不确定性参数和干扰,使姿态控制问题很具吸引力和挑战性.近年来,航天器姿态控制方法得到了快速发展,出现了许多系统性和鲁棒性优良的控制设计方法.文章对近年来的航天器姿态控制相关方法进行了分析、总结,分别对航天器姿态控制系统组成、姿态控制任务进行了详细介绍,对姿态控制算法中的最优控制方法、自适应控制方法、PD控制方法和H2/H∞及其混合控制方法进行了对比分析,最后,作出了总结与展望.     

航天器位姿运动一体化直接自适应容错控制研究

针对航天器近距离操作过程中追踪航天器位姿控制系统执行器故障问题,提出了一种直接自适应容错控制方法,保证了追踪航天器在发生执行器故障下的自身稳定性和对目标航天器位姿状态的渐近跟踪性能.基于对偶四元数的航天器位姿一体化控制系统模型,首先,假设故障已知,设计标称控制信号;然后,设计自适应更新律对标称控制信号中的未知参数进行估计,构成自适应控制信号;最后,利用多Lyapunov函数对多故障模式下的系统性能进行分析.仿真结果表明了所提方法的有效性.     

基于反步法的主从航天器相对姿态控制

对主从航天器的相对姿态控制问题,考虑从航天器系统不确定因素,提出了一种基于反步法的姿态控制方法,并引入自适应控制律.该方法首先根据主从航天器的相对位置信息,解算出从航天器观测轴指向主航天器以及从航天器跟踪主航天器轨道坐标系等两种任务的期望姿态;然后基于修正罗德里格参数(MI(P)描述的从航天器姿态误差动力学模型设计了姿态控制器以及针对航天器惯量的不确定性设计了自适应控制律;并基于Lyapunov方法从理论上证明了该方法能够实现全局渐近稳定的相对姿态控制.最后将该方法应用于某编队飞行任务,仿真结果表明此控制器能够实现其编队飞行控制,具有良好的控制性能.     

航天器自主规划问题的建模研究

针对智能航天器的在线自主规划问题,提出了一种基于活动模型的建模方法.该方法采用规划域定义语言(Planning Domain Definition Language, PDDL)对航天器的各个活动进行表示,最终建立航天器的规划领域模型.针对规划问题中资源约束和定性定量时间约束的表达问题,采用扩展基本活动模型的方法,通过对基本活动模型添加等式和不等式,最终解决了自主规划问题中的约束建模问题.最后以一类光学成像卫星为对象,建立了其自主规划模型并开发了相应的导引式求解算法.仿真结果表明,建模方法和算法是有效的.     

一种用于空战仿真的模糊-自适应控制系统

该文综合应用模糊控制技术，自适应控制技术和遗传算法设计了一种通用的混合型飞行状态控制系统，用于模拟飞行员在空战时对战斗机的基本控制功能。首先，我们根据飞行员的驾驶经验构造了一个模糊控制器，并用遗传算法对其优化。然后，将所得到的模糊控制器与战斗机仿真模型一起作为一个控制对象，用自适应控制方法进行,以提高整个控制系统对不同战斗机模型的适应能力。仿真结果表明，这种控制方法取得了良好的控制效果，用于多种型号的战斗机模型。     

基于实型遗传算法的抽头延迟线滤波器及其在自适应逆控制中的应用

提出一种基于实型遗传算法的抽头延迟线滤波器（横向滤波器）设计方法，通过对连续空间遗传算法的改进，将其运用到动态系统的自适应逆控制中，对象和逆控制器各用一个抽头延迟线滤波器表示，用抖动方法给对象建模，为使对象模型的逆的自适应过程能及时跟上对象模型的变化而无滞后，采用离线过程进行模型参考逆模型的训练，最后给出一个已镇定非最小相位对象的模型及其模型参考逆的仿真结果，验证了方法的有效性。     

航天器平移及姿态机动自适应终端滑模控制

研究了用于航天器平移及姿态机动的自适应终端滑模控制方法.通过在广义准坐标下建立拉格朗日方程得到了刚体航天器平移及姿态耦合运动的动力学方程.能对存在模型不确定性和环境扰动下的航天器实现平移和姿态机动.该自适应过程包括对不确定性和干扰的估计、有效抑制传统滑模控制的抖振现象.利用李雅普诺夫稳定性理论证明了控制器的可达性和稳定性.通过航天器的位置以及姿态跟踪的数值仿真,验证了所设计控制器的有效性和准确性.     

非线性系统的特征建模与控制方法

本文针对一大批工程实际中经常遇到的非线性系统，为设计低阶控制器，提出了非线性系统的低阶变参数特征模型的原理和方法，论证了所建特征模型与实际对象的等价性。文章介绍了如何根据非线性特征模型设计控制器的基本原则与步骤，文章通过某真空环境温度控制系统的仿真，进一步阐明了这种非线性系统特征建模及其控制的方法，最后给出了利用特征模型进行自适应控制的仿真与实际工程应用的结果。     

多变量系统模糊解耦自适应控制

对象模型难以确定的系统，采用经典控制方法难以实现解耦控制，作者应用模糊控制理论，研究了一种无需对象模型的模糊解耦自适应控制方法。本文介绍了这一方法，导出实现模糊解耦自适应控制的充要条件，并给出了仿真结果。     

有向图中模块化航天器系统相对轨道的自适应分布式一致性

基于多智能体系统一致性理论,对模块化航天器相对轨道的分布式一致性问题进行了研究.各模块之间的信息交互拓扑结构为更具一般性的有向图.当存在模块质量不确定性的情形下,设计了仅依赖模块自身及其邻近模块信息且无需模块间相对速度信息的自适应控制算法.针对模型中存在外部干扰的情形,通过引入带有时变自适应参数的变结构控制项,实现了对未知上界干扰的补偿,并且证明了闭环系统是渐近稳定的.此外,本文所设计的算法具有分布式的特点,不会因为模块数量的增多而增加所提算法的复杂度.最后对6个模块组成的模块化航天器的编队飞行进行了仿真分析,仿真结果表明本文设计的控制律是有效可行的.     

一种新的多变量直接自适应控制算法

提出一种新的不依赖于对象数学模型的多变量直接自适应控制算法，并依据无源性定理，给出了它的ＢＩＢＯ稳定性判据，由于这种控制方法在没有对象数学模型的条件下仍具有良好的自适应性，因此特别适用于带有结构或环境不确定性的复杂非线性系统的自适应控制。     

一种混合神经网络飞行控制方法研究

讨论了一种基于神经网络控制的飞行控制方法。针对复杂非线性系统难以建立精确模型的特点,利用神经网络的任意非线性逼近能力进行控制器设计,首先应用神经网络在线辨识对象逆模型,进行控制系统反馈线性化;接着利用circle theorem（圆定理）设计线性PID鲁棒控制器,控制系统输出跟随系统输入,然后应用神经网路自适应逆方法设计混合控制器,最后以F-8飞机纵向飞行控制模态为研究对象进行仿真。仿真结果表明,该控制方法具有较强的自适应和抗干扰能力。     

大型挠性充液卫星自适应PID智能控制技术研究

本文介绍了以新一代静止轨道三轴稳定卫星平台为研究对象的大型挠性充液卫星自适应PID智能控制方案。自适应PID智能控制继承了PID控制器的优点，在PID控制基础上增添了模态参数智能自主在轨辨识、自适应滤波器参数自主确定，从而使自适应PID智能控制的鲁棒性、可靠性、安全性显著增强，即使帆板桡性或液体晃动等模态参数超出预定指标范围，也可自主地智能地消除可能出现的姿态振荡。     

基于RLS自适应逆控制理论的船舶自动舵研究

本文探讨了自适应逆控制理论中的对象动态控制问题和对象扰动控制问题，并且针对船舶模型特性，用最小二乘法对船舶进行模型参数辩识和控制器的设计。仿真结果表明。与PID控制相比，自适应逆控制方法具有动态响应快，抗扰动性好等特点。     

一种新的自适应控制方法

本文提出了一种新的自适应控制方法－基于自校正与线性跟踪的自适应控制，从系统的输入／输出完全跟踪的目标出发，根据对象的动态模型，导出自适应控制器的调节模型，对象模型的参数，采用递推最小二乘法在线估计。     

带未知干扰的模块化航天器系统相对轨道的队形控制

基于多智能体系统一致性理论,在有向拓扑结构中对模块化航天器相对轨道的队形控制问题进行研究.考虑与状态相关的未知外部干扰,在存在模块质量不确定性的情形下,基于自适应增益技术,设计仅依赖模块自身及其邻近模块信息的分布式控制算法,并通过Lyapunov稳定性方法证明闭环系统是渐近稳定的.最后在Matlab/Simulink中对6个模块组成的模块化航天器系统的队形进行仿真分析,仿真结果表明所设计的控制律是有效且可行的.     

多航天器相对轨道与姿态耦合分布式自适应协同控制

基于一致性理论,在有向通讯拓扑结构下对多航天器系统相对轨道及姿态的耦合协同控制问题进行了研究.本文考虑近地航天器相对轨道的非线性方程以及用罗德里格参数描述的航天器姿态运动方程,建立了考虑控制输入耦合的六自由度航天器运动模型.在仅有部分跟随航天器可获取参考状态(记为领航航天器)的情形下,针对航天器存在未建模动态以及外部环境干扰等问题,提出了一种基于切比雪夫神经网络(Chebyshev neural networks,CNN)的自适应增益控制律,使得各跟随航天器在轨道交会的同时姿态保持一致.因为每个航天器上的控制算法仅依赖其自身及相邻航天器的信息,因此控制算法是分布式的.同时考虑到航天器之间的相对速度及相对角速度难以测量,提出了无需相对速度及角速度信息的分布式自适应协同控制律使得各航天器保持一定的队形且具有期望的相对指向.最后对6颗航天器的编队飞行进行了仿真分析,仿真结果表明本文设计的分布式自适应协同控制律是有效可行的.