弹道导弹姿态稳定系统的内模控制研究

为弥补传统PID控制器的不足,研究了内模控制理论在弹道导弹姿态稳定系统中的应用。在小干扰的假设下,设计了基于理想内模的IMC-PID姿态稳定系统,内环PID控制实现导弹系统姿态稳定,外环增加内模控制器,改善PID控制的性能,实现导弹姿态的高精度控制。     

基于内模控制的分数阶PID算法的稳瞄控制器

研究了分数阶PID在稳瞄系统的控制效果.为了简化分数阶PID的设计,提出一种基于内模控制的分数阶PID设计方法：利用内模原理构造一个仅含整定参数的内模PID,然后通过增加积分阶次λ与微分阶次μ,从而获得分数阶PID控制器;这3个参数可由截止频率、相位裕度和增益鲁棒性约束确定.Matlab仿真与硬件平台试验证明,该控制器相较利用同样约束条件设计的其他控制器,可以使稳瞄系统取得更好的控制性能.     

制导炮弹离散自适应滑模控制器设计

针对存在参数误差的制导炮弹,提出了一种离散自适应滑模控制器。考虑到制导炮弹姿态控制系统模型存在的非线性、耦合问题,基于反馈线性化方法将系统离散化,并设计了制导炮弹离散滑模控制器。为减小离散系统中与参数误差对应的准滑模切换带宽度,设计了带死区的参数自适应更新规律,利用李亚普诺夫理论证明了闭环不确定系统的稳定性,使得控制系统具有较强的鲁棒性。仿真结果表明,所设计的控制器能有效地处理含有较大程度气动不确定性的问题,具有较好的跟踪控制性能。     

导弹姿态控制系统快速输出采样离散变结构自适应控制

针对导弹姿态控制系统这一多输人多输出、具有参数时变和不确定干扰的离散时间线性系统．采用快速输出采样技术．设计了一种离散变结构控制器．给出了改进的自适应离散趋近律．要求未知扰动有界．但不要求满足匹配条件。理论分析表明．所设计的控制器能保证闭环系统有界稳定．对无干扰系统．消除了系统的抖振．对有干扰系统,减少了系统的抖振。仿真结果表明,设计的控制器对参数摄动和外部干扰具有良好的鲁棒性．控制效果良好。     

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。     

新型积分型变结构控制器的设计

提出了一种设计单输入－单输出系统积分型变结构控制器的方法，在系统总的函灵敏人定的情况下，可得出需要的开关面及控制函数。针对一电液伺服系统进行了新型积分变结构控制器的设计，仿真结果表明该系统具有良好的动态性能及鲁棒性。的     

基于非线性指数趋近律的离散滑模变结构控制

基于非线性函数提出了一种新型离散非线性指数趋近律,实现切换项系数随系统运动点到切换面的距离由大到小非线性变化,使系统运动点到达过程由快到慢的变速控制;设计了基于离散非线性指数趋近律的控制器,研究了几种离散趋近律存在的差异和问题,通过与几种离散趋近律在到达时间和抖振幅度的比较,证明非线性指数趋近律不仅缩短了到达时间,加快了趋近过程,间接增强了系统鲁棒性,而且进一步降低了系统抖振,改善了控制品质。     

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。     

模糊Terminal滑模变结构控制

普通的Terminal滑模控制器当误差较大时收敛的速度较慢,文中提出了一种新的Terminal模糊滑模控制方法.使其既具有普通Terminal滑模控制的优点,即保证了输出跟踪误差在有限时间内收敛到零,使系统的动态性能优于普通滑模中的性能;又使系统具有快速响应的特性,而且具有较好的鲁棒性.仿真结果表明,使用Terminal模糊滑模控制器控制十字梁实验系统是可行的.     

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。     

PID专家控制器在温控系统中的应用

以单片机为核心的制袋机温度控制系统采用了基于专家智能与PID相结合的专家控制器,利用专家系统知识库输出修正PID参数以改变PID控制方式.据对象特性设计了99条控制规则,并将各种规则的调整方法及调整参数存于控制器.用改进积分法控制温度波动以达到最佳PID控制效果.     

一种提高伺服系统快速响应能力的控制算法

为了提高某型伺服系统的快速响应能力,对传统的PID控制算法进行改进。在系统地研究线性PID和非线性PID控制方法的基础上,针对工作实际中的被控对象控制问题,设计一种采用分段控制、前馈控制的复合控制策略,取得了良好的控制效果。实验结果证明,该算法使伺服系统的调节时间更短,响应速度更快。     

水上垃圾清理机器人

为解决目前缺少高效率、高安全系数的打捞设备而给水面垃圾打捞带来的问题,设计一款水面垃圾清理 机器人模型。该模型融入无线遥控、单片机控制、电机伺服控制及脉宽调制(pulse width modulation,PWM)等控制 技术,通过部件的选型及理论计算,得出具体产品结构。试验结果证明：该模型能实现人船分离、远程控制的收集 模式,可扩张式侧网增加捕捞面积,节约大量的人力和物力资源,切实解决水域垃圾打捞难题。     

水上垃圾清理机器人

为解决目前缺少高效率、高安全系数的打捞设备而给水面垃圾打捞带来的问题,设计一款水面垃圾清理 机器人模型。该模型融入无线遥控、单片机控制、电机伺服控制及脉宽调制(pulse width modulation,PWM)等控制 技术,通过部件的选型及理论计算,得出具体产品结构。试验结果证明：该模型能实现人船分离、远程控制的收集 模式,可扩张式侧网增加捕捞面积,节约大量的人力和物力资源,切实解决水域垃圾打捞难题。     

某型飞航导弹的三维模糊控制器

为解决传统控制方法难以实现或难以奏效的控制问题,设计三维模糊控制器。介绍三维模糊控制器的设计方案,通过选择描述输入输出变量的词集、确定语言值的隶属度函数、制定模糊控制规则表、对Ke、Kec和Ku进行设计,并以涡喷发动机为动力装置的导弹偏航通道为例,采用分段控制策略进行实验分析。结果表明,三维模糊控制器能提高系统的响应速度,基本上实现无超调控制,系统的跟踪性能也得到明显改善,满足系统的性能指标要求。     

预测控制在PID调节器设计中的应用

在过程控制领域，长期以来ＰＩＤ控制占有主导地位，与此同时，现代控制理论已获得突飞猛进的发展，许多先进的控制理论和算法先后被开发出来。但当这些理论和算法会诸实际应用时了碰到了许多困难。     

多电机同步传动控制系统分析

针对产品制造过程中多单元同步传动控制问题，在分析机械总轴同步控制和主令参考同步控制方案优缺点的基础上，提出了多电机同步传动调速系统的虚拟总轴控制方案。该方案虚拟总轴控制模糊机械总轴的机械性，既保留了机械总轴控制方式固有的同步特性，又具有主令参数同步控制方式中各单元间完全没有耦合，任一单元的扰动不会影响其它单元运动状态的优点，虚拟总轴系统的由虚拟总轴、虚拟内内轴以及机械单元等部分组成，虚拟机械部分采用软件实现，由于输入信号经过总轴作用并过滤，易于单元驱动器跟踪。Matlab仿真结果表明，该方案易于调节参数，动态性能好，系统容量大。     

基于双模态控制器设计导弹滚动通道驾驶仪

针对导弹滚动通道动态响应快、超调量小、干扰抑制能力强的问题，提出应用PID-bang-bang双模态控制器来设计滚动通道驾驶仪的控制方案。该设计方案综合了bang-bang控制器具有鲁棒性强、动态响应快和PID控制器具有良好稳态品质的优点。最后通过仿真验证了该方案对抑制较强干扰的有效性。     

高超声速武器控制技术发展探讨

对高超声速武器所具有的独特优势以及它在未来航空航天领域的地位进行了分析。主要分析和讨论了高超声速条件下控制系统的实时性、控制力矩问题以及模型和参数的不确定性等问题。在分析问题的基础上，提出使用预测控制以及复合控制对这几个问题进行研究，以期解决高超声速条件下控制系统所存在的问题。最后进行了讨论：高超声速控制技术是一个全新的领域，目前国内在这方面研究较少，进行这方面的尝试研究是非常有必要的。     

高性能的位置伺服二自由度控制

为提高位置伺服系统的控制性能,提出一种高性能的位置伺服二自由度控制方法。基于二自由度控制思 想,通过速度环控制分析,提出速度环的回路补偿控制方法,采用前馈补偿控制器设计,通过改造位置伺服控制系 统的速度环调节器与位置环调节器,设计出二自由度控制器,并采用基于转子磁链定向的矢量控制策略进行实验验 证。实验结果证明：该控制方法是可行有效的,具有工程实用价值。