弹性高超声速飞行器多胞鲁棒变增益控制

现有的高超声速飞行器控制系统设计方法在处理大包线飞行参数变动时计算复杂度较高,且较少考虑结构弹性的影响。针对上述问题,提出了一种基于张量乘积(TP)模型转换和可测状态反馈的多胞鲁棒变增益控制方法。其首先使用TP模型转换方法获取系统的多胞模型,然后基于线性矩阵不等式求解系统的多胞鲁棒变增益控制器。在求取控制器时,为简化控制器结构及降低控制器阶数,将弹性模态视为外部干扰,仅通过实际可测的刚体状态参数作为反馈量来设计控制器。仿真结果表明,所设计的多胞鲁棒变增益控制器可实现参考指令的有效跟踪,并保证整个包线范围内弹性模态稳定。     

一类切换LPV系统的鲁棒H_∞控制

研究一类切换线性参数变化系统的鲁棒H∞控制问题,假定各切换子系统的状态空间数据实时可测,且为在某一紧集上有界变化的参数.采用多参数依赖Lyapunov函数方法,设计相应切换线性参数变化系统的多参数依赖增益调度H∞控制器,与传统的共同Lyapunov函数方法相比,降低设计的保守性.考虑平均驻留时间切换逻辑,所设计的鲁棒H∞控制器确保闭环系统指数稳定,且具有一定的H∞扰动抑制水平.通过数值仿真验证文中方法的有效性.     

具有未知控制方向的输出反馈自适应学习控制

针对具有未知控制方向的工作于重复条件下的参数化输出反馈高阶非线性系统,提出一种自适应重复学习控制方法.利用连续Nussbaum增益方法解决系统中控制方向即高频增益符号未知的问题.在针对高阶非线性系统的自适应反步控制器设计过程中,使用综合时域自适应以及迭代域自适应的微分-差分自适应律对未知参数进行估计.利用李雅普诺夫稳定理论证明,在所提出的重复学习控制律作用下,系统的输出轨迹沿迭代轴逐点渐近收敛于期望轨迹.数值仿真结果表明,所提出的方法能够在解决控制方向未知问题的同时,保证输出反馈高阶非线性系统的收敛性.     

新型类Lorenz系统的混沌控制

研究了一种新型类Lorenz混沌系统的控制问题.当系统参数未知时,利用自适应控制策略,设计了合适的非线性控制器与参数自适应律,将该类Lorenz混沌系统控制到它的任意1个不稳定平衡点,借助于Barbalat引理,从理论上保证了混沌控制的渐近稳定性.Matlab数值的仿真结果表明,所设计的非线性控制器与参数自适应律能有效地实现混沌控制.     

模型不确定非线性系统的自适应模糊Backstepping预测控制

为解决一类模型不确定严格反馈非线性系统的跟踪控制问题,提出一种使闭环系统稳定且滚动时域性能指标在线最小化的自适应模糊反步预测控制策略。模糊系统用来逼近该设计过程中的未知非线性项,自适应参数直接用来估计最优逼近权值向量范数的平方,从而只有一个自适应参数需要在线调节;同时考虑模糊基函数的性质,所设计的控制律与自适应律均不含模糊基函数项,理论证明该方法设计的控制器保证闭环系统所有信号是半全局有界的,并且跟踪误差收敛于零的某一邻域。该方法所设计的控制器形式简单,计算量小,更易于实际应用,仿真算例验证提出算法的有效性。     

基于车速依赖静态输出反馈的自主汽车路径跟踪控制

本文设计了一种新的基于静态输出反馈的增益调度控制器,可使自主汽车在车速时变且状态不全可测的情况下,完成路径跟踪并保证车身的横向稳定性.为了描述时变纵向速度对汽车动力学特性的影响,首先建立了一个包含跟踪特性及横向动力学特性的速度依赖多胞体汽车模型,同时,为减少控制器设计保守性,考虑时变参数之间非独立变化关系,采用了梯形多...     

克服广义预测控制模型参数失配的PID反馈校正策略

虽然广义预测控制(GPC)能够通过不断的在线辨识克服模型失配的不利影响,但它计算耗时,不利于在线实时的情况.为了克服在线辨识计算量大的缺点,提出了一种简便易行,计算量小的PID反馈校正策略,可有效地消除模型参数失配对控制性能的不利影响.由于所提出的方法把基于未来预测信息的超前控制和基于过去误差的事后控制有机地结合起来,从而呈现出良好的动态特性.计算机仿真表明,该方法能够有效克服模型与过程之间的增益失配问题,改善控制效果.     

风力发电机组的LPVH∞控制器设计

针对大型风力发电机组容量增大,控制越来越复杂,特别是对机组动态稳定性要求很高这一特点,提出一种满足动态响应特性的增益调度LPV(linear parameter varying)鲁棒H∞控制器设计新方法,以解决机组的动态稳定性问题.利用LPV的凸分解方法,将风电机组线性化、模型化为具有凸多面体结构的LPV模型,利用LMI方法对凸多面体各顶点分别设计满足H∞性能和动态特性输出的反馈增益,再利用各顶点设计的反馈控制器综合得到具有凸多面体结构的LPV控制器.仿真结果表明,该控制器能有效控制风机传动系统的运行.     

基于BP网络的典型工业过程自适应预测区域控制

针对一类具有分数传输滞后、参数时变的典型工业过程开环参数与广义预测控制器参数之间的内在联系 ,通过在目标函数中引入开环增益 ,并利用BP网络的非线性映射能力得到了自适应广义预测控制的一种直接算法。在该算法中 ,先用一个辨识器辨识过程开环参数 ,然后由一个已训练好的BP网络根据辨识结果和加权因子的值直接计算出控制器的参数 ,得到控制律。该方法不依赖于过程的精确模型 ,极大地简化了在线计算负担。同时 ,把区域控制的思想引入到预测控制之中 ,给出了两种区域预测控制方案。在一个二元精馏塔模型上与常规广义预测控制方案的对比仿真结果验证了文中所示方法的可行性     

基于BP网络的典型工业过程自适应预测区域控制

针对一类具有分数传输滞后、参数时变的典型工业过程开环参数与广义预测控制器参数之间的内在联系,通过在目标函数中引入开环增益,并利用BP网络的非线性映射能力得到了自适应广义预测控制的一种直接算法。在该算法中,先用一个辨识器辨识过程开环参数,然后由一个已训练好的BP网络根据辨识结果和加权因子的值直接计算出控制器的参数,得到控制律。该方法不依赖于过程的精确模型,极大地简化了在线计算负担。同时,把区域控制的思想引入到预测控制之中,给出了两种区域预测控制方案。在一个二元精馏塔模型上与常规广义预测控制方案的对比仿真结果验证了文中所示方法的可行性。     

饱和切换系统鲁棒H∞静态输出反馈控制

研究一类具有饱和输入的多胞不确定性离散切换系统,在平均驻留时间切换方式下的鲁棒H∞静态输出反馈控制问题.基于参数依赖间断切换Lyapunov函数和几个基本引理,通过求解LMI最优问题,设计出在平均驻留时间切换信号下,使闭环系统达到局部指数稳定的鲁棒H∞静态输出反馈控制器.仿真结果表明了所提设计方法的有效性.     

地图投影设计中地球椭球基本元素的计算及应用

不同的坐标系使用不同的地球椭球参数。对不同的椭球同一点的地球椭球基本元素M、N、r、R、S、L、F、U有不同的数值,地图投影设计中的投影常数,坐标和变形的计算等,都需要获得上述基本元素中的部分元素。给出了一个用CASIOfx-4800P计算器计算M、N、r、R、S、L、F、U的程序,以及IU-GG75椭球和GRS80椭球等的椭球参数,因此可以对不同的地球椭球快速计算上述所有元素,从而为地图投影的设计提供了方便。     

仿射非线性系统的一种新的反馈控制方法

研究仿射非线性系统的状态反馈和动态输出反馈控制器设计问题.借助于微分中值定理（DMVT）,将仿射非线性系统转化为线性变参数（LPV）系统,并利用凸性和线性矩阵不等式（LMIs）的方法,提出一个充分条件,得到状态反馈和输出反馈控制器.当反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局渐近稳定的.     

永磁电机增量式直接预测速度控制

直接预测速度控制是实现永磁电机高性能无级联速度控制结构的理想方案,为解决其存在的在线计算负担重、控制自由度受限问题,基于此针对两电平电压型逆变器驱动的永磁电机系统,提出一种增量式直接预测速度控制策略,以期提升电机系统的转速动态控制性能.在所提出策略中,首先,为降低算法在线计算量,根据增量式预测模型建模理论,构建出低复杂度增量式速度预测模型,可在线实现宽时域内的多步速度预测,以增强算法稳定性. 其次,为增加算法控制自由度,扩充虚拟电压矢量至算法控制集,并设计出与之配合的边界矢量合成方法和两阶段穷举寻优方法,以尽可能的降低穷举次数,可以较低的计算量筛选出最优输出电压矢量. 在增量式速度预测模型和扩张控制集的辅助下,所提出策略可在不显著增加在线计算量的基础上,保证算法具备较为优良的转速动、静态性能. 实验结果表明,相比于传统策略,所提出控制策略不仅能够实现对参考转速的无静差平稳跟踪,且转速动态调控能力更优,并具备一定的参数鲁棒性.     

一种改善系统性能的鲁棒H2/D稳定控制方法

利用投影引理得出了控制系统分析和综合的一个新框架.在该框架下针对实多面体不确定连续时间系统,提出了基于扩展LM I条件的鲁棒H2/D稳定的状态反馈控制设计方法,所提出的方法能够使用不同的并且是参数依赖的Lyapunov函数来进行鲁棒控制综合,改善了系统性能且具有较低的保守性,通过仿真进行了验证.     

Iterative Detection and Decoding Algorithm in Dual Polarized Land Mobile Satellite MIMO Systems

An iterative detection and decoding algorithm with outer code decision feedback is proposed for the dual polarized （DP） land mobile satellite （LMS） MIMO systems using concatenated codes. A feedback structure is added after the outer decoder in the proposed algorithm. The feedback information is exploited to control the detecting list in the MIMO detector and reduce the number of symbols which have to be processed at each iteration. As a result, the computational complexity is reduced. Meanwhile, the successfully decoded outer code words are used to calculate the more reliable initial information for the inner decoder and the system performance can be improved by this step. The simulation results show that the proposed algorithm can reduce the computational complexity compared to the traditional iterative detection and decoding algorithm and achieve better performance.     

Propagator method for multiple-parameter estimation of LFM signal for conformal array antenna

A multiple parameter estimation method for the LFM signal for the conformal array antenna is presented. By employing the energy focusing property of certain-ordered-FRFT to the LFM signal, multiple components blended in received data are separated in the FRFT domain, and hence the simplified data model is acquired, because of which the complicated parameter match is avoided, and then the DOA and polarization estimation is performed by using the PM algorithm. Benefiting from the avoiding of parameter matching and high dimensional eigen-value decomposition, the complexity and computational burden of the algorithm is remarkably controlled. Simulation results show that the proposed algorithm has an approximate performance with a much lower computation burden than ESPRIT.     

排序判决反馈辅助格约减MIMO信号检测方法

格约减辅助的MIMO信号检测依赖于合适的符号判决方法。本文提出了一种基于排序判决反馈的格约减信号检测方案。为提高判决准确度,将格约减检测输出按照量化误差降序排列,并利用判决反馈机制加强对变换星座空间边界的控制。仿真结果表明,该方案能以多项式级的运算复杂度实现接近最优检测算法的性能。