有界不确定参数结构静力位移范围的区间参数摄动法

当结构参数具有误差或有界不确定性时，区间数学可以在不知道不确定变量的概率分布的民政部下定量地考察不确定参数对结构响应的影响。为计算有界不确定结构参数对结构静力位移影响范围的上下界，本文提出了区间参数摄动方法。本文法不仅可提高结构静力移界限的求解效率，而且所计算出的结构静力位移范围上下界的宽度比区间矩阵摄动方法所计算出的要小，数值结果说明所提出方法的有效性。     

结构灵敏度分析的区间方法

以区间数学为理论基础,提出了结构灵敏度分析的区间方法。可以在不用进行求导数运算的条件下,通过区间运算即可获得结构响应（或其性能）随结构参数（或设计变量）的变化情况。在强非线性情况下,区间灵敏度分析方法对参数变化范围的选取比差分法或摄动法的要求要低。通过数值算例表明了用区间方法进行结构灵敏度分析的可行性和有效性。     

线性奇异摄动系统的矩阵不等式方法H∞控制

本文将双线性矩阵不等式(BLMI)方法应用于奇异摄动系统的H∞控制,结合奇异系统的有界实引理,将含有小参数的Riccati不等式转化为与小参数无关的等价的两个不等式问题,得到奇异摄动系统H。。控制的充要条件。由于不需要对奇异摄动系统进行快慢分解,本文提出的方法对非标准奇异摄动系统均适用。在此证明了矩阵不等式与摄动参数无关,有效地避免了奇异摄动系统的病态数值问题。仿真结果验证了该方法是简单和有效的。     

线性摄动系统反馈镇定的研究

用一种直观的摄动系统表示方式，埠出系统摄动鲁棒稳定的条件和摄动鲁棒稳定区间，并证明了使摄动失稳系统反馈镇定的可行性及实现方法。     

模糊变结构控制器设计

滑动模态变结构控制的优点就是滑动模态具有对系统摄动、不确定性以及干扰的完全自适应性，但是同时也带来了一个重要问题：抖振的存在。提出模糊控制与变结构控制的综合，运用模糊切换的方法解决滑动模态的抖振问题。根据状态变量与切换平面间的距离将趋近律的参数模糊化，从而在不同的状态下选择不同的参数，使用不同的控制策略。仿真试验证明，这种方法能够有效抑制滑动模态的抖振现象。     

BTT导弹自动驾驶仪自适应变结构设计

文中应用自适应变结构控制理论。设计了倾斜转弯导弹的自动驾驶仪。在设计过程中保留通道问的耦合因素，并通过给定被控对象参数摄动和外部扰动的范围，保证了很好的鲁棒性和稳定性。仿真结果表明这种设计方法的有效性。     

防空导弹变结构控制器的设计研究

为提高防空导弹控制系统的稳定性,将导弹三通道之间的耦合量处理为单通道未知的有界舵偏干扰,弹体气动参数的非线性变化等效为弹体标称气动参数的有界摄动,设计了一种积分变结构控制器,分析了变结构控制系统滑模的可达性,研究了参数摄动时滑动模态的稳定性。算例表明,所设计的变结构控制器鲁棒性强,对弹体气动参数的非线性变化和外界干扰具有良好的抑制能力。     

基于变结构控制的反鱼雷鱼雷导引律鲁棒性研究

为了解决水下目标信息参数测量数据率低带来的制导困难问题,设计了基于变结构控制的反鱼雷鱼雷（ATT）导引律,导引律中取变结构控制器使得ATT与来袭鱼雷间视线角保持恒定,且控制器对模型参数摄动具有强鲁棒性。理论分析表明,模型参数摄动不影响导引律的稳定性,ATT和目标间视线角能够保持恒定。仿真结果验证了该导引律对模型参数摄动具有强鲁棒性,ATT能够精确命中目标。     

μ分析在飞行控制律评估中的应用

飞行控制律的评估，基于新广义稳定裕度，然后将其与“分析方法相结合实现。应用于飞行控制律评估，其稳定裕度由摄动对象闭环系统稳定性来检测，即把稳定裕度等价为虚拟的摄动结构加入到系统构成摄动的控制系统。经仿真证明，该方法可行。     

模糊变结构控制器设计

滑动模态变结构控制的优点就是滑动模态具有对系统摄动、不确定性以及干扰的完全自适应性,但是同时也带来了一个重要问题:抖振的存在.提出模糊控制与变结构控制的综合,运用模糊切换的方法解决滑动模态的抖振问题.根据状态变量与切换平面间的距离将趋近律的参数模糊化,从而在不同的状态下选择不同的参数,使用不同的控制策略.仿真试验证明,这种方法能够有效抑制滑动模态的抖振现象.     

火炮弹药协调器区间不确定参数辨识

火炮弹药协调器是一个复杂的多参数机电液一体化系统,在建立其动力学模型时,某些对系统性能有重要影响的不可测或难以测量的参数,只能通过辨识的方法获得。为了实现弹药协调器的参数辨识,在Simulink中建立弹药协调器的动力学模型与控制模型,并利用区间数描述系统动作过程中的不确定参数;利用区间序关系转换模型,将存在区间不确定参数的辨识问题转换成确定性优化问题进行求解;以协调器支臂角速度曲线的相似度作为优化目标,利用差分进化算法实现了弹药协调器的参数辨识;利用仿真数据确定了此方法的辨识精度满足要求,并利用测试数据对真实系统的参数进行了辨识,验证了此方法的可行性和有效性。     

月球探测器着陆动响应区间不确定性分析

月球探测器软着陆动力学分析对探测器设计十分重要。目前软着陆动力学分析一般考虑确定的是着陆姿态和着陆速度,未考虑着陆参数的不确定性带来的动力学响应变化。基于Chebyshev多项式区间参数分析方法,针对探测器着陆过程动态特性,提出基于非线性有限元建模的探测器着陆动响应区间分析流程,计算得到了探测器着陆动响应上界和下界,并与蒙特卡洛仿真方法得到的响应上界和下界进行了对比,结果显示Chebyshev多项式区间方法分析结果可以完全包裹蒙特卡洛方法分析结果,并且结果区间没有被过度放大;对比分析截断阶数对区间分析误差的影响,结果表明截断阶数对分析误差影响较小。 Chebyshev多项式区间参数分析方法具有包裹性强、分析效率高的优势。     

雷达探测距离估计的集合理论模型

雷达探测距离随着发射功率、频率等不确定参数变化而变化。以凸分析和区间数学为基础,借助一阶泰勒级数,提出了近似估计雷达探测距离的两种非概率集合理论模型。它们将不确定参数描述为凸集合和区间变量,克服了传统处理不确定性问题的概率方法需要知道不确定参数详细统计信息的局限,而且计算量较少。通过算例与概率分析方法相比较,表明了非概率集合理论模型的可行性和优越性。     

具有参数区间不确定的协调器保性能优化

为了解决协调器优化设计中的不足,提出了基于参数区间不确定分析的保性能优化方法。该方法考虑工程设计中关键尺寸或材料参数变化的区间性,通过将参数区间变化从参数变差空间映射到目标和约束空间,得到的目标和约束性能退化估计作为原优化问题的附加约束,形成外层、内层的优化结构。某火炮协调器的优化结果证明了该方法在解决具有参数区间不确定的复杂工程优化问题上的有效性。     

区间分析法和凸模型方法在多学科系统中的应用研究

研究了具有有界不确定参数的多学科系统的不确定性分析方法。结合泰勒级数及全局敏度方程,分别采用区间分析法和凸模型方法推导了系统连接变量和系统输出的计算公式,并通过理论及实例对两种方法的求解结果进行了比较。结果表明：区间分析法比凸模型方法的解区间更接近蒙特卡罗仿真法的解区间。     

区间比例积分微分控制器理论在制导炸弹控制系统设计中的应用

应用区间多项式及区间系统比例积分微分控制器(PID)设计理论,给出了一种飞行控制系统PID控制器设计方法。该方法同时考虑稳定性指标和时域性能指标。首先求出PID控制器的所有稳定参数集,再在该集上得出满足时域性能指标的PID控制器参数区域。只需设计一组控制器参数,就可具有较强的适应被控对象参数变化的能力。理论分析和仿真试验结果表明了该方法的可行性。     

考虑区间不确定性的某弹丸提升装置参数优化

针对某自动装填系统弹丸提升装置在使用过程中出现的性能下降问题,提出一种考虑区间不确定性的提升装置参数优化方法。基于动力学分析软件ADAMS建立提升装置的机电液耦合模型,将液压系统参数和摩擦系数作为区间不确定量,利用区间数序关系将构件载荷及其波动区间最小转化为确定性优化目标。采用拉丁超立方抽样(LHS)技术进行抽样仿真,基于径向基函数(RBF)神经网络方法构建了提升装置的近似模型,大大提高了优化求解效率。基于多岛遗传算法和序列二次规划法的双层嵌套优化方法求得系统的鲁棒解,仿真结果与试验结果均验证了该方法在解决自动装填系统等复杂问题中的有效性和适用性。     

基于二参数寻优设计点的混合结构可靠性分析算法

针对机械结构中既含随机变量又含区间变量的混合可靠性问题,提出一种基于二参数的混合可靠性分析算法。区间变量使可靠性分析问题变为双层优化问题,为降低双层优化模型对计算效率的影响,将其解耦为概率分析和区间分析高效循环序列迭代模型;在概率分析时,引入两个调 整参数,分别控制搜索步长和搜索方向,以实现寻优设计点、保证收敛的稳定性及搜索效率;在区间分析时,将区间分析问题转化为方便求解的二次规划问题,并结合梯度投影法搜索区间最优点;通过两个案例分析,对所提算法的计算精度和效率进行验证。结果表明：该算法与蒙特卡洛抽样法相比,计算的最大失效概率相对误差均在5%以内,且函数调用次数在1 000次以内即可达到收敛;当功能函数非线性程度较高时,该算法同样具有较高的计算精度、效率及收敛稳定性。