基于LQG/LTR方法的飞机自动着陆系统设计

用LQG／LTR方法设计的自动着陆系统就拥有较强的鲁棒性,可以抵御强风的干扰．本文简述了LQG／LTR方法的原理,并用该方法设计了某商用飞机的自动着陆系统．仿真结果表明,LQG／LTR方法在一定条件下对于非最小相位系统效果较好,所设计的自动着陆系统在飞机受到大气扰动以及模型摄动等诸多干扰的情况下仍能起到良好的控制作用,可实现较强的鲁棒稳定性．     

基于遗传算法的LQG/LTR航空发动机性能优化

针对飞行控制系统控制器的设计中存在建模误差以及飞行过程中外界干扰的影响,采用LQG/LTR鲁棒控制方法完成某型战斗燃油机控制系统控制器的设计。为了提高战斗机控制精度,解决LQG/LTR鲁棒控制方法中存在的权矩阵Q和R选择困难的局限性,加入遗传算法,进行在线寻优。同时针对不同飞行条件下系统以及系统建模过程中造成的参数不确定性问题分别进行仿真,并与传统PID以及控制效果较好的基于遗传算法的PID控制进行对比仿真。理论研究和系统仿真结果表明,基于遗传算法的LQG/LTR控制系统与基于遗传算法的PID控制相比,不但具有良好的鲁棒性,而且响应快速,控制精度高,满足了战斗机飞行控制的要求。     

LQG/LTR控制在无人机飞行控制中的实现及仿真

针对无人机飞行过程中存在的外界干扰以及传感器量测噪声的影响,采用LQG/LTR鲁棒控制技术,设计了无人机横侧向控制的最优控制器与最优滤波器(LQG),并且通过回路传输恢复技术(LTR)来弥补LQG设计的不足,完成了某型无人机横侧向控制设计,解决了飞机模型在随机干扰下控制系统可能出现的不稳定和控制精度不够的问题,并给出仿真.仿真结果表明,LQG/LTR鲁棒控制系统实现了无人机横侧向指令的精确跟踪,具有良好的鲁棒性,满足飞机横侧向控制的要求,具有一定的实用价值.     

奇异系统的输出跟踪在化学反应器中的应用

稳定逆定理在非线性奇异系统中有着非常重要的应用。在微分几何理论的基础上,提出一种非线性奇异系统的稳定逆控制方法。计算出能够映射出期望输出轨迹的参考状态、参考代数变量和参考输入轨迹,并将其作为前馈控制器,然后引入反馈控制达到期望的状态轨迹稳定和输出轨迹跟踪。该方法在气液两相反应器这样一类广泛存在于化工过程中的反应模型中的应用,验证了该方法的有效性。     

Ltiview工具在MIMO系统分析中的应用

针对将MATLAB应用于MIMO系统的分析需记忆大量的命令，提出了利用ltiview工具进行MIMO系统分析的方法。在MATLAB命令窗口建立系统的模型，不需任何编程和复杂的计算，不需任何编程和计算，用ltiview工具就可以十分方便地、直观地分析MIMO系统。     

LQG算法在双容水箱网络控制系统中的应用研究

针对网络控制系统中由于随机延时而导致系统不稳定的问题,描述了网络化预测控制系统的设计和实现.首先用机理法建立了双容水箱的数学模型,然后通过LQG算法调整到较好的控制参数,最后设计网络预测控制器和网络延时补偿器来补偿随机延时,使系统控制性能得到了较大的提高,取得了较好的仿真效果.     

基于极值搜索算法的一类多输入多输出非仿射型非线性系统输出跟踪控制

针对一类状态不可测的多输入多输出非仿射型非线性系统, 提出了基于极值搜索算法的输出跟踪控制方法. 此方法无需设计系统状态观测器, 仅利用系统的输出量和极值搜索向量形成控制律. 应用平均化理论分析平均化系统的稳定性, 然后利用奇异值扰动方法, 证明了所提出的控制方法可以保证闭环系统的稳定性和输出跟踪误差的收敛性. 仿真结果验证了本文方法的有效性.     

MIMO系统中一种新的时变信道跟踪方法

该文提出了时变平坦：豪落信道环境下多输入多输出（MIMO）通信系统中一种新的基于递归最小二乘法（RLS）的带干扰对消的信道跟踪方法（RLS—IC）。该方法将每个数据子流上的进行信道跟踪的滤波器等效为一个加长的新的滤波器,并把已解出的子流数据作为新的输入参数,应用RLS算法自适应调整新的信道跟踪滤波器参数。仿真结果表明,该文提出的带干扰对消的信道跟踪方法可以更好地跟踪信道变化,节省训练序列开销,同时比已有的递归最小二乘方法能提供更好的误符号率（SER）性能。     

MIMO系统在CDMA2000中的应用

在CDMA2000中应用MIMO，有效地利用随机衰落和多径延迟扩展，多数量级地提高了无线通信系统的传输速率，改善了系统的性能。     

执行器故障不确定非线性系统最优自适应输出跟踪控制

本文针对一类具有执行器故障的多输入多输出（Multi-input multi-output,MIMO）不确定连续仿射非线性系统,提出了一种最优自适应输出跟踪控制方案.设计了保证系统稳定性的不确定项估计神经网络权值调整算法,仅采用评价网络即可同时获得无限时域代价函数和满足哈密顿-雅可比-贝尔曼（Hamilton-Jacobi-Bellman,HJB）方程的最优控制输入.考虑执行器卡死和部分失效故障,设计最优自适应补偿控制律,所设计的控制律可以实现对参考输出的一致最终有界跟踪.飞行器控制仿真和对比验证表明了本文方法的有效性和优越性.     

航空发动机LQG/LTR多变量控制器实验验证

针对航空发动机这一具有耦合和强非线性被控对象,引入了LQG/LTR多变量控制器设计方法,在介绍其原理的基础上利用该方法设计了某型航空涡扇发动机的LQG/LTR控制器;为了检验所设计控制器的性能,设计了硬件在回路仿真系统,从软件编程和硬件选型构建两方面介绍了仿真系统的设计方法,并利用构建的仿真系统验证了所设计的LQG/LTR控制器具有良好的鲁棒性和抗干扰性,表明LQG/LTR方法适合用于航空发动机多变量控制器设计,所设计的硬件仿真系统能较好的再现发动机及其控制系统的工作过程.     

混合灵敏度问题的鲁棒H-/LTR设计方法

本文对具有输出乘型不确定性的Ｈ∞混合灵敏度问题进行了研究，提出了一种新的鲁棒Ｈ∞／ＬＴＲ设计方法。这种设计方法由三部分组成：首先针对偶系统设计一个Ｈ∞全状态反馈控制，使得系统满足性能和鲁棒性要求。其次设计一个全状态观测器，使得上述状态反馈的特性得以恢复，最后综合出满足原系统性能和鲁棒性要求的输出反馈动态控制律。     

针对大气紊流改进的飞控系统设计及仿真研究

提出了一种改进的抗大气紊流纵向俯仰姿态保持飞行控制系统设计方法;针对大气紊流频谱,建立了包括大气紊流、舵回路和飞机模型为一体的增广模型;运用LQG/LTR对控制系统稳定裕度的补偿作用,设计了抗素流扰动的飞行控制系统,并加入外环PID控制器,提高了系统的动静态性能;最后通过给飞机模型施加摄动来验证飞行控制系统的鲁棒性;仿真结果表明,用该方法设计的飞行控制系统具有良好的动静态品质和较强的抗大气素流干扰的能力,从而使飞行控制系统具有良好的稳定性和鲁棒性.     

Robust Control System Design for an Uncertain Nonlinear System Using Minimax LQG Design Method

A systematic approach to design a nonlinear controller using minimax linear quadratic Gaussian regulator (LQG) control is proposed for a class of multi‐input multi‐output nonlinear uncertain systems. In this approach, a robust feedback linearization method and a notion of uncertain diffeomorphism are used to obtain an uncertain linearized model for the corresponding uncertain nonlinear system. A robust minimax LQG controller is then proposed for reference command tracking and stabilization of the nonlinear system in the presence of uncertain parameters. The uncertainties are assumed to satisfy a certain integral quadratic constraint condition. In this method, conventional feedback linearization is used to cancel nominal nonlinear terms and the uncertain nonlinear terms are linearized in a robust way. To demonstrate the effectiveness of the proposed approach, a minimax LQG‐based robust controller is designed for a nonlinear uncertain model of an air‐breathing hypersonic flight vehicle (AHFV) with flexibility and input coupling. Here, the problem of constructing a guaranteed cost controller which minimizes a guaranteed cost bound has been considered and the tracking of velocity and altitude is achieved under inertial and aerodynamic uncertainties.     

具有通信序列的网络控制系统LQG控制器设计

研究了具有通信序列的网络控制系统控制器设计问题.通过在系统的输入输出端设计通信序列,分时占用网络,以降低带宽约束对系统的影响,进而构建了具有通信序列的网络控制系统模型;在此基础上,将网络控制器设计分为2个部分,首先,基于输出值设计Kalman滤波器,用于提供最优状态估计值;然后,在考虑通信序列的基础上利用LQG方法协同...     

LQG/LTR设计方法中的可变参数选择

LQG/LTR作为一种常见的多变量控制器设计方法,虽然设计步骤简单,但是设计过程中可变参数的选择却没有明确可行的参考原则,这一点使LQG/LTR方法的推广应用受到极大限制。该文以某型航空涡扇发动机LQG/LTR双输入-双输出控制器设计为例,给出LQG/LTR方法设计中可变参数和权矩阵的选择原则,并分析了按照这些原则所设计的发动机控制系统的性能。运用MATLAB仿真的结果证明,依据文中自由参数的选取方法可以获得理想的控制效果。     

基于模糊控制方法的自动地形跟随系统设计

对飞机纵向地形跟随控制系统控制律的设计问题进行了研究。为了消除干扰,提高跟踪效果,首先以飞机的纵向运动状态为研究对象,建立了相应的自动地形跟随控制系统结构模型,再应用模糊控制的方法分别通过控制航迹角和控制法向加速度两种方案设计了飞机纵向地形跟随系统的控制律,同时给出了仿真验证的模型,然后对模型各个输出的特性以及地形跟随的效果进行了仿真验证,仿真结果表明,设计的控制系统得到了良好的地形跟随效果,最后以控制航迹角的系统响应曲线为例,通过与传统的PID控制效果进行对比,说明经过模糊控制的系统具有良好的抗干扰性。