自适应变结构切换函数的研究

介绍了线性/自适应变结构复合控制技术,提出了一种新的切换函数,并证明了该切换函数的收敛速度要快于线性/自适应变结构复合控制中的切换函数收敛速度,文中通过一个高速音速飞行器微喷姿态控制实验系统的实例,对两种切换函数的控制能力进行了对比仿真研究,仿真结果表明文中提出的切换函数不仅收敛速度快,而且简化了控制器设计,消除了颤振和静差。     

数字式姿态控制系统的离散变结构控制

随着数字计算机的发展，数字式控制器已成功地应用于导弹姿态控制系统当中。文中针对数字式导弹姿态控制系统，通过对离散变结构控制的研究，提出了一种姿态控制系统的离散变结构控制方法，设计了变结构控制律。该变结构控制律在实现姿态控制系统鲁棒控制的同时，有效地抑制了传统变结构控制的抖振现象。仿真结果验证了文中方法的有效性。     

神经网络自适应控制系统在某型武器系统中应用研究

文中以某型武器电液伺服系统为研究对象。提出一种基于神经网络的自适应控制系统。自适应控制系统由上层的自适应控制器和下层的递阶结构控制系统组成．上层的自适应控制器通过不断调整常规控制系统的参考输人来改善整个控制系统的性能。文中对神经网络自适应控制系统的基本思想、设计方法、系统的可行性进行了讨论与分析．并给出了仿真结果与结论。     

有记忆自适应子空间预测控制器设计

针对传统算法更新Hankel矩阵计算量大的问题,提出一种有记忆自适应子空间预测控制器设计方法。该方法综合考虑各采样时刻遗忘因子对算法的影响,针对变遗忘因子作用于Hankel矩阵不同影响权重的特点,构造了过去与将来Hankel矩阵的无偏更新形式,并利用实际输出和预测输出的误差均值实现了变遗忘因子的自适应更新。通过理论计算与数值仿真都表明了文中算法不仅计算量小而且跟踪性能良好。     

模糊滑模控制在某型发射装置伺服系统中的应用

针对复杂作战环境下某型发射装置伺服系统控制问题,设计模糊滑模变结构控制器。通过模糊控制对系统的不确定性进行在线估计,实现滑模控制中切换增益的自适应调整,在保证控制鲁棒性的同时增强控制的连续性。仿真结果表明:设计的模糊滑模变结构控制器对伺服系统参数不确定性和外界干扰等具有较强的鲁棒性,提高了系统的运行品质,同时滑模变结构控制的抖振也得到了明显抑制。     

无记忆自适应子空间预测控制器设计

针对遗忘因子作用于过去与将来Hankel矩阵权重不同的特点,文中提出一种无记忆自适应子空间预测控制器设计方法。该方法利用当前变遗忘因子构造了过去与将来Hankel矩阵的无偏更新形式,并根据固定区间内期望指令与预测输出的误差值实现了变遗忘因子的自适应更新,从而使算法既避免了因频繁更新遗忘因子导致辨识精度变差的问题,又提高了算法的控制性能。仿真算例验证了算法的有效性。     

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。     

基于自适应滑模控制的高超声速巡航飞行器攻角控制律设计

针对临近空间高超声速巡航飞行器动力系数变化大、攻角要求精确控制的特点,设计了一种自适应滑模变结构攻角控制律。该控制律采用内外环结构,内环通过俯仰角速率反馈提高系统的阻尼、改善动态过程品质,外环控制飞行攻角,用自适应算法调节滑模控制器的控制参数来逼近时变系统参数的上界同时消除外界干扰。仿真研究表明,所设计的攻角控制律响应快、稳态误差小,具有良好的跟踪性能和鲁棒性能。     

矢量推进水下航行器的自适应控制

文中在国内外学者的研究基础上,针对配备了矢量推进器的自主水下航行器,应用Backstepping方法,设计一种模型参考自适应控制器.最后通过仿真实验,证明该控制器具有鲁棒性,在未知因素干扰下,使得自主水下航行器的运动轨迹能达到期望轨迹.     

超空泡航行体的增益自适应变结构控制设计

针对超空泡航行体在实际巡航时具有其独特的运动特性,同时存在流体动力系数的摄动及尾部流体未知干扰等问题,提出了增益自适应变结构的控制方法。首先改进了目前普遍采用的超空泡航行体的数学模型,借鉴Backstepping思想设计了滑动模态面;采用增益自适应算法对干扰未知上界进行了估计,最后设计了基于变结构理论的控制器,并进行了数学仿真。仿真结果表明:该系统响应快速,具有很好的鲁棒稳定性能。     

基于伪控制隔离器的导弹控制方法研究

针对直接力/气动力复合控制导弹的参数严重不确定和多操纵机构的耦合问题,文中利用动态逆控制器适应系统的非线性要求,并用神经网络补偿动态逆控制系统所需要精确模型的不足,考虑到作动器的位置/速率饱和和延时的情况,增加了伪控制隔离器,以解决神经网络由于作动器的各种异常出现适应性困难的问题。最后通过仿真实验证明该算法满足扰动条件下飞行稳定性要求,提高了系统的鲁棒性。     

倾斜控制系统的FUZZY控制

该控制方案舍去传统的校正环节,不用传统的PID控制,而用FUZZY控制设计反坦克导弹倾斜控制系统,给出了FUZZY控制表求取规则和控制表。实验结果表明FUZZY控制效果较传统的PDI控制效果好。     

异步电动机转速控制中的模糊逻辑控制

基于模糊逻辑控制的速度控制器,其速度误差和速度误差变化率信号经量化因子转化后,通过规则评价和解模糊运算得到增量式输出.再定义输入输出变量的模糊子集数,采用mamdani极小法及加权平均法进行解模糊运算.该控制器以规则库离线设计制成模糊规则表,在线时采用查表的实现.通过Matlab/Simulink仿真并与PI控制系统速度响应比较表明,模糊控制有较强鲁棒性和优越的调速性能.     

基于模糊PID控制的AGV控制

为提高自动导引小车(automatic guided vehicle,AGV)运动控制效率,建立了AGV的3维模型和运动模型,通过Matlab/Simulink对AGV的运动模型进行仿真分析.分别使用PID控制、模糊控制和模糊PID控制方法对AGV的运动进行仿真,得到3种控制方式的响应时间和控制效果,并从行走距离和响应时间进行分析.仿真结果表明:建立的Simulink模型真实可靠,模糊PID控制效果比模糊控制和常规PID控制效果更好,可为AGV的控制研究提供参考.     

基于重构容错的智能水下机器人定深运动控制

为保证智能水下机器人（AUV）在部分运动执行器出现故障的情况下,仍可在一定深度下顺利完成相应任务,提出一种定深容错运动控制策略。该控制策略针对某型智能水下机器人垂向推进器的故障,从实用角度出发,基于重构容错控制思想,同时结合自抗扰控制（ADRC）方法进行具体的控制器设计和实现。该控制策略中包括两种定深控制器设计,分别为垂推正常工况下和垂推故障情况下的定深控制,试图依靠相关故障信息,通过重构替换实现容错控制。在仿真实验中,该控制策略于不同环境干扰下进行了相应测试,并与结合PID方法的定深控制器进行了比较。结果表明,基于重构容错控制思想,并结合自抗扰控制方法的定深容错控制策略不仅有效,同时具有更好的抑制干扰作用,从而可以为机器人提供更优的控制效果。     

具有控制约束的最速驾驶仪设计

为了解决导弹控制系统设计过程中采用试凑法进行参数设计周期太长以及执行机构饱和约束不易加入的问题．提出一种建模思想。将控制系统设计问题变为有约束优化问题。把系统的性能指标和执行机构饱和约束转化为约束条件。上升时间作为目标函数．采用逐次逼近法来进行迭代，直到得到满足约束的控制器参数。此方法能够直观地引入各种约束。并能够有效缩短导弹控制系统设计周期。     

基于并行控制的交流伺服系统控制

针对一般的大口径火箭炮交流伺服系统调控方法难以达到较好性能的问题,提出一种RBF神经网络-单神经元PID自校正控制方法.针对上述算法自适应能力不强的问题,引入一种并行复合控制策略,以RBF神经网络和单神经元PID做并行控制,通过半实物仿真分别对RBF神经网络PID自校正控制器和并行复合控制器的性能进行试验验证.仿真结果表明:采用并行复合控制的火箭炮伺服系统反应速度更快、稳定性更强、精度更高,能够更好地满足火箭炮交流伺服系统的性能指标要求.     

多包传输网络控制系统的保性能控制

研究了一类具有不确定时延的多包传输网络控制系统的保性能控制问题。在传感器数据传输采用静态调度策略的情况下,在控制器端用对象模型来估计对象的状态,根据接收到的传感器数据更新模型的相应状态,将多包传输网络控制系统建模为具有不确定性的线性离散周期系统。根据周期系统理论和矩阵不等式方法,推导了多包传输网络控制系统保性能控制律存在的条件,给出了保性能控制律的设计方法,利用PENBMI软件包求解双线性矩阵不等式约束的优化问题可得到次优保性能控制律和次优性能指标。仿真例子验证了设计方法的有效性。     

再入姿态的自适应逆控制应用研究

文中首先简要介绍了用于系统建模的LMS(最小均方误差)滤波和自适应逆控制原理．然后研究其可在重复使用运载器(RLV．Reusable Launch Vehicle)姿态控制中的应用．并通过仿真验证了在环境参数剧烈变化和系统具有较强不确定性的情况下，自适应逆控制能够对可重复使用运动器进行鲁棒、精确地控制。     

数字式导弹姿态控制系统的变结构控制

针对数字式导弹姿态控制系统,通过对离散变结构控制的研究,提出了一种姿态控制系统的离散变结构控制方法,设计了变结构控制律。该变结构控制律在实现姿态控制系统鲁棒控制的同时,有效地抑制了传统变结构控制的抖振现象。仿真结果验证了本文方法的有效性。