基于干扰观测器的二次型最优控制器设计

传统伺服系统的控制方法复杂，响应速度慢，而外部干扰对系统性能产生很大的影响，降低系统的跟踪精度。通过分析伺服系统结构，根据最优控制理论，利用最小值原理设计二次型性能指标下的最优控制器，使系统性能指标最优，且提高系统快速响应性，实现在最短时间内跟踪目标的目的；同时，针对外部干扰的影响，应用干扰观测原理设计干扰观测器，以减小或消除外部干扰对系统性能的影响。通过仿真表明，该方法既满足伺服系统的跟随特性，又具有很好的抗干扰能力。     

抗地杂波干扰的最优导引律

利用最优控制原理的线性二次型理论和地杂波的反射特性,推导出一种适用于中远距主动雷达型空空导弹的抗地杂波干扰的最优导引律。此导引律以终端脱靶量最小、消耗能量最小和相对速度终端约束为性能指标。     

一种空间拦截次最优导引规律的设计

该文利用非线性系统的增广线性化方法，提出了一类非线性系统二次型指标问题的次最优控制求解方法，并应用该方法设计了一种空间拦截次最优末端导引规律，仿真结果表明次最优导引的性能良好。     

基于Radau伪谱法的制导炸弹最优滑翔弹道研究

基于Radau伪谱法求解最优控制问题的原理,研究了滑翔型制导炸弹的最大射程优化问题。对制导炸弹动力学模型进行了无量纲化处理,结合极小值原理推导了最优控制轨迹的解析解和一阶必要性条件,采用Radau伪谱法将弹道优化问题转化为非线性规划问题,基于协态映射原理给出了数值解的最优性验证方法。仿真结果表明,Radau伪谱法能够提供具有工程应用价值的最优解,与常规的最大升阻比滑翔弹道相比,优化后的弹道射程增加10%以上。     

遥控导弹最优制导律

本文研究了当目标作等速水平直线飞行时遥控导弹的最优制导规律问题。文中建立了准相对运动方程作为导弹—目标系统的状态方程,利用最小值原理研究了二次型性能指标在各种不同的目标集下的最优制导律问题,得出了较为实用的最优制导规律。     

极大值原理在最优控制系统设计中的应用

极大值原理在现代控制理论中获得了广泛的应用。本文的主要内容,在叙述极大值一般原理的基础上,对如何求解连续系统和离散系统的最优控制做了理论推导,并根据线性二次型指标,设计出了最优调节器。做为例子,给出了一个实际控制系统的设计结果。     

一种乘波外形导弹增程段弹道的最优控制解法

高超音速导弹弹道优化的目的是针对其弹道数学模型,设计方案弹道,寻求一个最优攻角规律使得弹道性能指标最优.为此将弹道问题转化成最优控制问题,通过最小值原理,得到滑翔飞行距离最大的最优弹道的一阶必要条件,采用遗传算法求解了此两点边值约束问题.数值仿真算例表明,在满足状态方程约束条件下,通过最优控制解法和遗传算法求取最优弹道方法可行.     

一种脱靶量最小的最优末制导指令设计

给出了一种中远程战术导弹的捷联复合制导系统最优末制导指令设计，基于最优控制理论的二次型性能指标，将弹体－自动驾驶仪惯性计为高阶受控对象，导出了最优制导指令的解析表达式，并对剩余飞行时间进行了研究。数字仿真结果表明，所作分析与设计是有效的。     

基于最优控制的航天器断续姿控系统设计方法

传统基于姿控喷管的断续姿控系统多采用经典的斜线开关线设计非线性控制律,系统设计时往往难以同时满足姿控精度、推进剂消耗、喷管开关次数等要求和约束。为进一步优化系统设计,实现各性能指标闭合,提出了基于最优控制的断续姿控系统二次型开关线控制方法,并推导得到了系统姿控精度模型。通过仿真试验对比了传统斜线开关和二次型开关控制的性能。仿真结果表明,两种方法下系统姿控精度计算模型正确,性能指标各有优劣,姿控系统设计时可依据系统约束综合考虑选取不同方案。     

二次型一阶最优制导律的一种实现方案

基于二次型性能指标的一阶最优制导律对导弹指令响应的动力学滞后和目标的机动进行有效的补偿,有助于在远小于比例导引的过载需求下快速高精度拦截目标,值得深入研究。重点对基于雷达主动导引头的二次型一阶最优制导律实现过程中的信息测量与估计问题进行了研究,给出了视线转率测量和剩余飞行时间的计算方法参考。     

PID专家控制器在温控系统中的应用

以单片机为核心的制袋机温度控制系统采用了基于专家智能与PID相结合的专家控制器,利用专家系统知识库输出修正PID参数以改变PID控制方式.据对象特性设计了99条控制规则,并将各种规则的调整方法及调整参数存于控制器.用改进积分法控制温度波动以达到最佳PID控制效果.     

一种提高伺服系统快速响应能力的控制算法

为了提高某型伺服系统的快速响应能力,对传统的PID控制算法进行改进。在系统地研究线性PID和非线性PID控制方法的基础上,针对工作实际中的被控对象控制问题,设计一种采用分段控制、前馈控制的复合控制策略,取得了良好的控制效果。实验结果证明,该算法使伺服系统的调节时间更短,响应速度更快。     

水上垃圾清理机器人

为解决目前缺少高效率、高安全系数的打捞设备而给水面垃圾打捞带来的问题,设计一款水面垃圾清理 机器人模型。该模型融入无线遥控、单片机控制、电机伺服控制及脉宽调制(pulse width modulation,PWM)等控制 技术,通过部件的选型及理论计算,得出具体产品结构。试验结果证明：该模型能实现人船分离、远程控制的收集 模式,可扩张式侧网增加捕捞面积,节约大量的人力和物力资源,切实解决水域垃圾打捞难题。     

水上垃圾清理机器人

为解决目前缺少高效率、高安全系数的打捞设备而给水面垃圾打捞带来的问题,设计一款水面垃圾清理 机器人模型。该模型融入无线遥控、单片机控制、电机伺服控制及脉宽调制(pulse width modulation,PWM)等控制 技术,通过部件的选型及理论计算,得出具体产品结构。试验结果证明：该模型能实现人船分离、远程控制的收集 模式,可扩张式侧网增加捕捞面积,节约大量的人力和物力资源,切实解决水域垃圾打捞难题。     

某型飞航导弹的三维模糊控制器

为解决传统控制方法难以实现或难以奏效的控制问题,设计三维模糊控制器。介绍三维模糊控制器的设计方案,通过选择描述输入输出变量的词集、确定语言值的隶属度函数、制定模糊控制规则表、对Ke、Kec和Ku进行设计,并以涡喷发动机为动力装置的导弹偏航通道为例,采用分段控制策略进行实验分析。结果表明,三维模糊控制器能提高系统的响应速度,基本上实现无超调控制,系统的跟踪性能也得到明显改善,满足系统的性能指标要求。     

预测控制在PID调节器设计中的应用

在过程控制领域，长期以来ＰＩＤ控制占有主导地位，与此同时，现代控制理论已获得突飞猛进的发展，许多先进的控制理论和算法先后被开发出来。但当这些理论和算法会诸实际应用时了碰到了许多困难。     

多电机同步传动控制系统分析

针对产品制造过程中多单元同步传动控制问题，在分析机械总轴同步控制和主令参考同步控制方案优缺点的基础上，提出了多电机同步传动调速系统的虚拟总轴控制方案。该方案虚拟总轴控制模糊机械总轴的机械性，既保留了机械总轴控制方式固有的同步特性，又具有主令参数同步控制方式中各单元间完全没有耦合，任一单元的扰动不会影响其它单元运动状态的优点，虚拟总轴系统的由虚拟总轴、虚拟内内轴以及机械单元等部分组成，虚拟机械部分采用软件实现，由于输入信号经过总轴作用并过滤，易于单元驱动器跟踪。Matlab仿真结果表明，该方案易于调节参数，动态性能好，系统容量大。     

基于双模态控制器设计导弹滚动通道驾驶仪

针对导弹滚动通道动态响应快、超调量小、干扰抑制能力强的问题，提出应用PID-bang-bang双模态控制器来设计滚动通道驾驶仪的控制方案。该设计方案综合了bang-bang控制器具有鲁棒性强、动态响应快和PID控制器具有良好稳态品质的优点。最后通过仿真验证了该方案对抑制较强干扰的有效性。     

高超声速武器控制技术发展探讨

对高超声速武器所具有的独特优势以及它在未来航空航天领域的地位进行了分析。主要分析和讨论了高超声速条件下控制系统的实时性、控制力矩问题以及模型和参数的不确定性等问题。在分析问题的基础上，提出使用预测控制以及复合控制对这几个问题进行研究，以期解决高超声速条件下控制系统所存在的问题。最后进行了讨论：高超声速控制技术是一个全新的领域，目前国内在这方面研究较少，进行这方面的尝试研究是非常有必要的。     

高性能的位置伺服二自由度控制

为提高位置伺服系统的控制性能,提出一种高性能的位置伺服二自由度控制方法。基于二自由度控制思 想,通过速度环控制分析,提出速度环的回路补偿控制方法,采用前馈补偿控制器设计,通过改造位置伺服控制系 统的速度环调节器与位置环调节器,设计出二自由度控制器,并采用基于转子磁链定向的矢量控制策略进行实验验 证。实验结果证明：该控制方法是可行有效的,具有工程实用价值。