直接自适应鲁棒飞行控制技术研究

为了克服不确定因素的影响,提出了一种基于直接自适应控制的鲁棒飞行控制系统设计方法,首先采用优化算法设计了补偿器以保证系统的正实性并且使得系统对模型不确定性具有鲁棒性,然后根据飞行品质的要求选择参考模型以实现良好跟踪,同时采用对误差的积分以加强控制系统的鲁棒性,接着利用李亚普诺夫稳定性定理证明了系统的渐近稳定性,最后应用某型飞机侧向控制系统进行仿真,结果显示所设计的飞行控制系统具有良好的自适应跟踪性能和鲁棒性能.     

基于LPV鲁棒输出反馈控制的变形无人机暂态控制律设计

文章研究了LPV鲁棒输出反馈控制技术在变形无人机变形过程的纵向暂态控制中的应用.首先,从理论上研究了LPV鲁棒输出反馈控制问题的求解及解的可实现性问题,然后用雅克比线性化方法建立了飞机的LPV模型,并以变形无人机变形暂态过程中纵向俯仰角保持为例,使用LPV鲁棒输出反馈设计其控制器.结构奇异值分析和蒙特卡洛仿真结果均表明,系统具有很好的鲁棒性和控制性能.最后,对LPV鲁棒输出反馈技术进行了总结,并给出了需要进一步研究的问题.     

鲁棒与PR控制器对比分析及在中频电源中的应用

为提高中频电源的动态性能和鲁棒性能,将鲁棒控制器应用到中频电源控制当中.在建立控制对象数学模型的基础上,把负载和滤波器电感参数作为不确定因素,基于μ分析与综合方法设计了一个鲁棒控制器.仿真和实验结果表明:动态响应速度比采用双环准PR控制器的中频电源提高了一倍,动态过程中电压的波动也降低了将近40%,且鲁棒性能更好.采用鲁棒控制器的中频电源不仅可以实现无静差跟踪和渐进稳定,而且还具有良好的鲁棒性能以及抗负载扰动能力.     

不确定性AMD主动控制系统的μ综合控制器

针对AMD（active mass damper）Benchmark问题,将μ综合控制理论引入到结构控制领域,详细阐述了μ设计权函数的选取方法,建立了AMD系统的综合设计模型;根据μ理论设计了控制器,并通过平衡截断法对控制器进行降阶得到三阶控制器;最后对系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能进行了分析,仿真结果证明了μ控制器的有效性。     

SWATH船纵向运动的区域极点配置LQ最优控制研究

为了改善SWATH船的纵向运动性能,并使其具有较好的鲁棒性能,采用区域极点配置LQ最优控制方法设计了SWATH船纵向运动的控制器,并利用MATLAB对控制前后SWATH船的纵向运动性能进行了仿真分析.仿真结果表明,所设计的SWATH船区域极点配置LQ最优控制器不但能够保证SWATH船的纵向运动稳定性,而且具有较好的控制性能和鲁棒性.     

基于鲁棒跟踪控制的飞控系统自适应重构技术研究

应用多模型自适应控制技术可以有效地抑制作动器故障引起的参数大范围跳变。基于多模型自适应控制思想,提出了一种基于鲁棒跟踪控制的飞控系统作动器故障重构设计方法。首先建立作动器故障参数模型;然后根据故障的随机性,设计一系列并行的辨识模型,每个模型对应一种故障,同时对应于每个辨识模型建立一个控制器;最后根据飞行品质的要求,设计鲁棒跟踪控制器,由于控制器采用了积分项,可很好地抑制扰动。用该方法对某型飞机纵向控制系统进行仿真,结果表明在升降舵严重受损的情况下,飞机仍能保持良好的性能。     

基于在线RBF神经网络的BTT导弹控制器设计

针对BTT导弹飞行控制系统的自适应鲁棒控制问题,基于反馈线性化控制和自适应RBF(radical base function)神经网络控制系统设计方法,设计了高精度鲁棒飞行控制器。提出在线权值修正算法,使RBF神经网络能实现对飞行控制系统动态逆误差的在线逼近,进而实现对系统不确定性和外界扰动的实时补偿。通过数值仿真,对所设计的飞行控制器进行了有效性验证。仿真结果表明,相比仅采用反馈线性化控制的飞行控制器,文中提出的飞行控制器能较好地跟踪期望的指令角度信息,鲁棒性能更优。     

基于飞机总能量控制系统(TECS)的飞行航迹/速度解耦控制方法研究

对飞机航速／速度解耦控制系统进行了分析与研究。将偏差控制与基于飞机总能量控制的解耦理论结合在一起，实现了对飞行速度和飞行高度的无稳差控制。对某型飞机在低动压情况下6组典型飞行状态进行解耦控制律设计和仿真，结果显示该方法在所有6组状态下均达到飞机解耦控制标准。由于所选6组飞行状态包含飞机参数不确定信息(有油、无油状态)和干扰不确定信息(地面效应)，从而使得所设计控制律对飞机解耦控制具有一定的鲁棒稳定性。     

不确定广义Delta算子系统的鲁棒容许控制研究

针对广义Delta算子系统的鲁棒性能分析和鲁棒综合问题,本文主要研究了在不确定性存在的条件下,广义Delta算子系统的鲁棒容许性分析及鲁棒容许控制。为保证系统的鲁棒容许性,引入广义二次容许的定义,同时,利用线性矩阵不等式,给出了在不确定性存在的条件下,广义Delta算子系统满足广义二次容许的充要条件,并在此基础上,更进一步地研究了不确定广义Delta算子系统的鲁棒容许控制问题,得到了鲁棒容许控制器存在的充分必要条件及鲁棒容许控制器的设计方法,给出了数值算例,并用MatlabLMI工具箱进行了仿真运算。仿真结果表明,该结果可以很方便地利用Matlab-LMI工具箱进行验证和求解,具有良好的可实施性,说明本文理论结果的有效性。该研究具有实际应用价值。     

船舶舵/鳍联合减摇鲁棒控制研究

为了提高船舶减摇效果,研究了舵/鳍联合减摇鲁棒控制问题.通过提出广义输出干扰的概念,将舵/鳍联合减摇控制系统广义对象的奇异控制问题转化为非奇异标准控制问题,给出了艏摇/横摇耦合运动的线性分式变换模型和广义对象状态空间实现.基于μ综合设计了舵/鳍联合减摇H∞鲁棒控制系统的控制器,并用结构奇异值理论对所设计的系统进行鲁棒稳定性和鲁捧性能分析.通过数字仿真,证明了所设计的控制系统具有良好的减摇效果和鲁棒性.