制导与控制系统的H∞控制器设计

叙述了导弹制导与控制系统Ｈ∞控制器的设计实例。简化线性时不变模型和六自由度非线性时变模型的领导具表明；在不发迹系统其他元器件的情况下，与采用比地引放大器相比较，采用Ｈ∞控制器的制地与控制系统可以达到更好的性能和鲁棒性。     

基于H∞控制的PWM直流伺服系统设计

针对某火炮PWM直流伺服系统存在参数不确定性和强干扰力矩的特点,运用H∞控制理论,提出了双自由度H∞控制器的设计方法.该设计采用环路整形法,对直流伺服系统的开环频率特性加以校正环节,以满足闭环性能指标;其校正系统,在考虑模型和参数存在不确定性的情况下,采用标准H∞设计;并对整形采用左规范互质分解,将系统不确定性由互质因子的扰动表示.仿真结果表明,该控制器具有较强的鲁棒性,并能在保证系统鲁棒性的同时确保系统的瞬态性能指标.     

基于H2/H∞混合控制的空-空导弹鲁棒制导律的设计

针对空-空导弹在追踪平面内非线性运动问题,基于H2/H∞混合控制方法设计了H∞鲁棒制导律.根据导弹和目标在同一平面内的运动模型,由非线性H2/H∞混合控制理论,描述任意给定目标加速度、控制加速度指令,并由H2/H∞混合控制标准设计问题的解,得到系统具有一定性能指标的控制输入,实现H∞鲁棒制导律设计.最后的数值仿真验证表明所设计的鲁棒制导律是有效的.     

基于H2/H∞理论的BTT导弹模糊神经网络自适应控制

针对不确定非线性BTT导弹控制系统,提出了一种基于模糊高斯基神经网络控制设计方法.在设计过程中将干扰项和模型不确定项合为一项,应用模糊神经网络的逼近性质来逼近系统的不确定项,然后利用H2/H∞理论来削弱逼近误差和外部的扰动,通过确定适当的价值函数从而推导出自适应律.最后通过对BTT导弹的六自由度仿真验证该方法的有效性.     

H∞鲁棒控制理论在鱼雷热动力闭环调节系统中的应用

基于采用可变量燃料泵的鱼雷热动力闭环调节系统，在给出动力推进系统传递函数模型的基础上，采用H∞鲁棒控制理论，设计了H∞最优鲁棒控制器，通过降阶处理，获得了较简单易于实现的降阶控制器，并进行了计算机仿真。仿真结果表明，控制器能有效抑制航深变化对航速的影响，便于实现速制的调节，并对中低频参数摄动和高频未建模动态误差有较强抑制作用。     

H∞控制理论在空空导弹自动驾驶仪设计中的应用

目前在空空导弹自动驾驶仪的设计中,多采用经典设计方法,自动驾驶仪结构为传统的结构形式。这种设计方法物理概念明确,在弹体模型参数摄动不大的情况下,能够获得满意的性能。新一代空空导弹为了满足高机动性的要求,常采用大攻角飞行策略．由于通道问耦合和气动力非线性的缘故,一般难以建立较为准确的数学模型,因此要求其自动驾驶仪具有更好的鲁棒性。本文用H∞控制理论,对某型空空导弹的自动驾驶仪进行了设计。与传统的设计方法比较,采用H∞控制理论设计的自动驾驶仪具有更好的鲁棒稳定性能。     

火箭俯仰角控制的H∞混合灵敏度设计

从滤波器设计出发提出了一种实用的构造挠性模型摄动界函数的方法,并分析了鲁棒性能加权函数的频带特性、带宽和增益与系统性能之间的关系.以火箭俯仰角控制为例详细分析了在使用加性不确定性描述系统挠性摄动和考虑扰动频谱的情况下如何通过H∞设计混合灵敏度控制器来获得系统的鲁棒稳定性和相应的鲁棒性能.     

目标机动估计的H∞滤波技术研究

文中研究了H∞滤波在目标机动估计中的应用.目标机动模型采用一阶高斯-马尔科夫模型和常加速度目标机动模型.研究结果表明,如果目标机动模型选择合理,H∞滤波对目标机动性适应性强,估计精度高,能够满足现代先进制导系统的精度要求.     

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.     

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。     

布撒器协调式倾斜转弯自动驾驶仪的H∞设计

对于倾斜转弯(Bank—to—Turn，BTT)自动驾驶仪而言，侧滑角应尽可能控制在零附近。而抑制快速滚转运动耦合产生的测滑角是实现BTT控制的关键之一。文中首先利用H∞控制理论对俯仰、偏航、滚转三通道进行独立设计，并考虑了模型不确定性因素的影响，设计出鲁棒稳定性较好的控制器，以此为基础。在偏航通道上人为引入一协调指令，以达到抑制侧滑角的目的。该方法设计思路简单．仿真结果表明该方法有较好的控制效果．能满足布撒器BTT控制的要求。     

H∞输出跟踪理论在导弹制导律设计中的应用

讨论了非线性系统的H∞输出跟踪问题,给出了实现H∞输出跟踪的控制器的设计方法和设计步骤.之后,应用此理论和方法设计了导弹的制导律,仿真的结果证明此法设计的制导律能够成功导引导弹拦截机动目标,具有一定的鲁棒性.     

自适应模糊H∞控制在导弹自动驾驶仪中的应用

自适应模糊H∞控制在导弹自动驾驶仪中的应用,通过对攻角求二阶导数,得到导弹输入-输出动态模型,同时将模糊系统简变为单输入逻辑系统.设定攻角变化范围,并将其作为模糊系统的唯一输入变量.根据系统的带宽,在控制器中加入低通滤波器,以保证系统跟踪效果,过滤控制信号中频率过高部分.仿真证明,该应用可得到导弹飞行动态的精确数学模型.     

基于H∞控制算法的ACAH 响应类型设计

为提高舰载直升机着舰任务的成功率和安全性,提出基于H∞控制算法的姿态指令姿态保持(attitude command attitude hold,ACAH)响应类型设计的方法.通过分析舰载直升机着舰时的任务科目基元及美军直升机飞行品质规范ADS-33E,选择舰载直升机在悬停进近过程中纵轴的操纵响应为ACAH响应类型,基于H∞混合灵敏度方法设计鲁棒H∞控制器,通过仿真分析验证鲁棒控制器的抗扰特性和ACAH控制效果,并进行飞行品质评定.结果表明:该设计具有较高的抗扰特性,直升机纵向操纵响应为ACAH响应类型,飞行品质达到等级一.     

BTT制导弹药H∞鲁棒自动驾驶仪设计

文中研究了基于H∞反馈控制理论的BTT制导弹药中制导段鲁棒自动驾驶仪三通道独立设计问题.根据制导弹药中制导飞行的特点给出了基于过载误差描述的系统状态方程,将控制通道之间的耦合因素看作有界干扰设计了一种与传统控制器同样简单易行的控制器.6DOF仿真结果表明,文中设计的控制器动态品质和稳态精度高,控制的协调性好,鲁棒性强.     

水雷运动控制的H∞鲁棒方法

针对海流干扰不确定性,利用H∞鲁棒控制理论的线性矩阵不等式(LMI)方法为水雷运动系统设计控制律.并用仿真验证了控制律的有效性.在LMI的求解上采用了不等式工具箱.所得的状态显示H∞控制器达到了设计目标.     

机载布撒器连续变增益H∞混合灵敏度控制器设计

针对机载布撒器,提出了一种连续变增益鲁棒控制器的设计方法。这种方法将作战空域划分为几个小的区域,在边界点对线性化后的系统利用H∞混合灵敏度方法设计满足系统H∞性能和动态性能要求的鲁棒控制器,然后将控制器拟合成与布撒器飞行高度和速度相关的连续变增益控制器。随着布撒器飞行状态的变化,所设计的变增益控制器能够适应系统状态的快速变化,克服了传统变增益控制器的不足,具有较好的系统性能。仿真结果验证了此控制器的有效性。     

自适应模糊H∞控制在导弹自动驾驶仪设计中的应用

研究了自适应模糊H∞控制在导弹自动驾驶仪中的应用。针对导弹飞行动态的非线性和不确定性,采用了近年来发展起来的自适应模糊控制,并结合H∞控制技术,在模型未知的情况下,有效地实现了导弹的飞行控制。本文提出的控制器不但对模型不确定具有鲁棒性,而且对具有不同飞行动态的导弹有很强的通用性。     

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。     

基于H∞滤波的主/被动雷达模糊自适应融合算法

在主/被动雷达复合制导背景下,提出一种基于H∞滤波和模糊逻辑的自适应融合算法,算法结合了H∞滤波和模糊推理的优点.为了克服卡尔曼滤波对模型和传感器噪声特性的依赖性,应用H∞滤波实现目标的状态估计.与卡尔曼滤波相比,H∞滤波不需要对噪声作任何假设.由于模糊推理方法具有很强的处理不确定性问题的能力,基于协方差匹配技术应用模糊推理方法在线估计每个H∞滤波器的性能,融合中心根据每个H∞滤波器的性能融合来自两滤波器的状态估计值.数字仿真结果表明了算法的有效性.