参考模型前馈2-DOF指令跟踪H∞控制器设计研究

结合二自由度控制和参考模型控制系统设计原理,提出了一种参考模型前馈控制的二自由度控制系统设计结构。通过推导给出了标准H∞控制广义被控对象的状态空间方程实现形式,并运用该理论研究了导弹俯仰通道指令跟踪系统鲁棒H∞控制器设计问题。文中采用LMI凸优化进行二自由度鲁棒H∞控制器设计,简化了传统方法设计控制器的求解过程。仿真结果表明,应用该方法设计的闭环系统具有良好的快速跟踪特性,说明了该方法的正确性和有效性。     

抵御执行器故障的满意容错控制

针对不确定性不满足匹配条件的线性离散系统,研究了执行器失效后满足H2性能指标和H∞扰动约束的二次D-稳定满意容错控制问题。在连续型增益故障模型下,建立了容错控制中期望指标的相容性方法,分析了与H∞指标相容的H2性能指标的取值范围。同时给出了二次D-稳定满意容错控制器存在的充分条件,并在相容指标约束下给出了控制器的构造性设计方法。     

一类非线性系统的模糊可靠H∞输出跟踪控制

研究了一类非线性系统的可靠H∞输出跟踪控制问题。基于T-S模糊模型方法,在执行器发生故障的情况下,设计可靠控制器,使系统输出能跟踪参考信号,且跟踪误差满足给定的H∞跟踪性能。应用LMI方法,得到了非线性系统实现H∞输出跟踪的充分条件,以及相应的可靠控制器的设计方法。仿真结果表明所设计控制器的正确有效性。     

基于H∞方法的伺服系统二自由度鲁棒控制

针对高炮伺服系统存在模型摄动和强外力干扰问题,设计了一种具有二自由度结构强鲁棒性的位置控制器.采用频域方法,通过对转动惯量摄动和高频未建模动态的结构分析,描述了影响伺服系统稳定性的两类主要的不确定性;基于鲁棒控制原理,将位置控制器的设计转化为标准的H∞控制器问题,并通过LMI凸优化方法得到输出反馈次优H∞控制器.仿真结果表明:采用该方法设计的伺服控制系统能实现精确的稳态跟踪,且对模型摄动和外力干扰具有较强的鲁棒性.     

混合QFT/H∞控制器设计算法研究

文中通过对常规QFT和H∞控制两种鲁棒控制设计方法原理的深入讨论，结合两种设计方法的优点研究混合QFT／H∞控制器设计问题。给出基于Chebyshev多项式拟合简便求解灵敏度加权函数的方法，为H∞控制性能加权函数选取提供了依据。混合QFT／H∞控制器设计方法避免了常规QFT方法依赖设计经验而具有一定盲目性缺点，同时也降低了标准H∞控制设计结果的复杂性和保守性。最后通过实例仿真说明文中研究方法的正确性和有效性。     

大长径比导弹两自由度H∞减振跟踪控制器设计

针对大长径比导弹弹体振动与控制系统耦合产生的气动伺服弹性问题,提出两自由度H∞减振跟踪控制算法.在导弹俯仰通道弹性振动和刚体运动耦合模型的基础上进行控制器设计,把传感器在线输出测量值和参考弹道目标值作为控制器的2个输入,把前两阶弹性模态、跟踪误差和控制量引入到目标函数中,将两自由度控制器的设计问题转化到标准H∞优化框架.仿真结果表明,该方法在实现姿态跟踪的同时,对弹体振动有明显的抑制作用.     

μ-synthisis方法在结构一声耦合系统鲁棒控制中的应用

以在工程中普遍存在的封闭空间结构一声耦合系统为对象，基于鲁棒结构奇异值理论，建立了结构一声耦合系统鲁棒主动控制模型，提出了设计鲁棒μ-synthesis。控制器的方法：通过引入虚拟的不确定块，将耦合系统响应性能的问题转化为广义系统的稳定鲁棒性问题，采用标准D-K迭代法求解该增量系统的稳定鲁棒控制器。封闭空间结构一声耦合系统的控制仿真表明，同鲁棒H∞控制结果相比，μ-synthesis方法对模型不确定性具有良好的稳定鲁棒性和性能鲁棒性。同以往的研究相比，新意在于应用μ-synthesis方法设计了结构一声耦含系统鲁棒控制器，以克服H∞控制器的不足。     

基于LMI的输出反馈H∞控制及其仿真

研究了基于线性矩阵不等式的输出反馈H∞控制器设计方法.介绍了线性矩阵不等式方法, 讨论了基于线性矩阵不等式的H∞控制问题的求解及输出反馈H∞控制器设计方法.最后给出了在MATLAB环境下利用LMI工具箱求解输出反馈H∞控制器的方法, 并给出仿真实例.     

基于H∞混合灵敏度的导弹稳定控制回路设计

针对基于经典控制理论导弹稳定控制回路设计时存在的干扰及模型不确定性问题,提出了基于H∞混合灵敏度的导弹稳定控制回路设计方法。通过选取目标函数,将H∞混合灵敏度的问题转化成标准的H∞控制问题,利用Matlab求解了鲁棒控制器,给出了仿真结果。结果表明,利用H∞混合灵敏度方法基于一个特征点所设计的导弹稳定控制回路,对模型不确定性具有较好的鲁棒稳定性,符合系统设计要求。     

鲁棒D-稳定控制H∞在火控系统中的应用

文中应用线性矩阵不等式（LMIs）的方法,从二次稳定出发，给出了一类不确定性系统的鲁棒D-稳定输出反馈H∞控制器设计方法和求解步骤。最后，针对某火炮的随动系统控制器设计运用该方法进行了仿真研究．结果证明了该设计方法的有效性。     

大攻角下防空导弹鲁棒控制器设计

以大攻角飞行条件下的防空导弹为研究对象,提出了包含有界干扰输入和不确定性参数的弹体模型,建模分析了测量噪声和舵机随动机构的不确定性,分别应用H∞和μ综合对俯仰通道控制器进行了分析设计,仿真验证了控制器良好的动态性能和鲁棒性能。     

基于鲁棒H∞优化高精度导弹舵机串级控制研究

通过将串级控制结构转化为标准H∞控制问题求解,提出一种基于H∞优化串级控制系统设计结构,并运用参考模型匹配方法实现系统的性能指标要求。将该控制结构用于研究高精度导弹舵机控制系统设计问题,简化了传统方法设计串级控制器的求解过程。仿真结果表明,应用该方法设计的导弹舵机闭环系统具有良好的快速跟踪特性,对外界扰动具有很好的干扰抑制能力,证明了该方法的正确性和有效性。     

H2/H∞混合控制在无人机飞行控制中的应用

针对无人机受参数摄动和外界扰动影响的特点,对H2/H∞混合控制控制理论在无人机飞行控制系统中的应用进行了研究.对典型无人机的横航向飞行控制系统,用混合H2/H∞鲁棒控制方法设计状态反馈控制器,使飞机控制系统在鲁棒稳定条件下,满足一定的性能指标.利用线性矩阵不等式在求解多目标综合控制问题方面的优势对问题进行求解,仿真结果表明控制器具有较好的扰动抑制能力和跟踪性能.     

基于线性矩阵不等式的不确定非线性系统H∞控制

不确定非线性系统的H∞状态反馈控制采用T-S模糊模型.利用线性矩阵不等式设计控制器.且充分注意各子系统间相互作用,得到H∞状态反馈控制器存在的矩阵条件.并给出设计不确定非线性系统H∞状态反馈控制器的系统化方法.以Lorenz系统为例进行数值仿真,结果表明该控制器能使受控系统达到H∞性能指标.     

H2/H∞混合控制在无人机飞行控制中的应用

针对无人机受参数摄动和外界扰动影响的特点,对H2/H∞混合控制控制理论在无人机飞行控制系统中的应用进行了研究.对典型无人机的横航向飞行控制系统,用混合H2/H∞鲁棒控制方法设计状态反馈控制器,使飞机控制系统在鲁棒稳定条件下,满足一定的性能指标.利用线性矩阵不等式在求解多目标综合控制问题方面的优势对问题进行求解,仿真结果表明控制器具有较好的扰动抑制能力和跟踪性能.     

基于罚函数PSO算法的μ定结构控制器优化设计

针对传统控制方法存在的问题,提出一种基于罚函数粒子群优化算法的 μ 定结构控制器优化设计方法.以直流电机模型为控制对象,针对经典定结构控制结构-PID结构,应用罚函数粒子群算法设计满足μ指标的控制器,并通过实例将其与H∞-PID控制器进行比较.结果表明,μ-PID控制器的标称及鲁棒性能均优于H∞-PID控制器.     

BTT导弹加权混合灵敏度函数频域整形

在频域不确定性系统的混合灵敏度H∞控制中,加权函数的选择一般比较困难。依据闭环系统性能指标、动态解耦要求以及控制约束条件,提出加权函数频域整形的公式化构造方法,得出加权函数的一般构造形式,在此基础上优化加权函数中变量参数,确定出满足H∞控制设计要求的加权函数。为验证所述方法的有效性,在某型BTT导弹俯仰／偏航耦合通道模型上对抗干扰性和目标跟踪特性进行了仿真。结果表明该加权函数频域整形方法不仅能使H∞控制同时兼顾时域和频域指标,结构简单,且具有一般的构造形式。     

高超声速飞行器鲁棒控制器设计

基于高超声速飞行器高度不确定性的特点。研究了基于H∞理论的高超声速飞行器鲁棒控制器的设计问题。研究了H∞鲁棒控制中的混合灵敏度设计问题,通过选择合适的加权阵,组成广义被控对象,采用Riccati方程求解鲁棒控制器。仿真结果表明：设计出的。控制器能够有效地抵抗飞行过程中存在的多种干扰和飞行参数的摄动,很好地满足了飞行控制系统性能指标。     

基于粒子群算法的H∞鲁棒飞行控制系统设计

研究了应用混合灵敏度H∞控制理论设计飞行控制系统鲁棒控制器的问题．分析并提出了利用粒子群优化算法来优化H∞加权函数阵．找到了同时满足系统时域和频域性能要求的鲁棒控制器。以某型推力矢量飞机侧向运动为例进行仿真与设计。仿真结果表明。所设计出来的飞行控制系统不仅具有良好的鲁棒稳定性．还具有很好的鲁棒性能。     

混合H2/H∞鲁棒控制在飞行器控制中的应用

利用混合H2／H∞。鲁棒控制技术设计了某型飞行器运动控制系统。用小扰动方法对飞行器非线性运动控制系统进行线性化，之后建立了混合H2／H∞。鲁棒控制问题的系统模型，设计了H2／H∞鲁棒控制器，使飞行器运动系统有较大的鲁棒稳定性同时满足一定的鲁棒性能要求。仿真结果表明，系统具有满意的鲁棒稳定性和闭环噪声抑制性能。