驾束制导导弹一体化制导控制系统设计

针对驾束制导导弹,运用超扭曲二阶滑模控制理论,提出了一种一体化制导控制系统设计方法.通过联立制导回路与弹体动力学方程,建立了一体化制导控制回路的四阶状态方程.运用该状态方程的转移矩阵,重新定义了零能脱靶量(ZEM),使其不再需要估计剩余时间,并将此作为滑模切换面,设计了一体化超扭曲二阶滑模制导控制系统.通过对目标的拦截仿真,结果表明制导线偏差可在有限时间内收敛到零,从而验证了该一体化设计方法的有效性.通过与传统制导控制分开设计法作仿真比较,证明了该方法的优越性.     

车辆半主动座椅悬架滑模变结构控制

针对三自由度的车辆座椅悬架模型,以近似天棚阻尼系统为参考模型,运用滑模变结构方法设计了半主动座椅悬架的滑模控制器.首先将实际被控系统和参考模型间的广义误差动力学引入渐近稳定的滑动模态中;采用极点配置法确定滑模切换面的参数,根据滑模控制理论推出滑模面上的等效控制力,再选择等速趋近律确定实时控制阻尼力.仿真结果表明在时域和频域中,该滑模控制器性能较稳定,较被动及PID控制的座椅悬架系统其减振效果得到明显改善,具有较好的鲁棒性和跟踪性能.     

带有阶梯输入信号的飞行仿真转台控制系统设计

针对仿真转台在应用中存在因阶梯输入信号导致控制输入饱和的问题,应用采样控制系统直接设计理论,研究了特殊结构下的采样控制系统混合灵敏度设计问题.应用提升技术,给出了提升系统及H∞等效离散控制系统的状态空间模型,并给出了离散控制器的计算方法.实验结果表明,此方法具有实际应用意义.     

抑制滑模抖振的新型饱和函数法研究

饱和函数控制法是抑制滑模抖振的有效方法之一,但由于边界层厚度的固定不变,导致系统轨迹无法渐近收敛到所给定的切换平面上,从而在切换平面上不存在滑动模态,降低了系统在切换平面上的鲁棒性．通过对以上问题研究分析,提出了一种具有动态边界层的新型饱和函数控制法．该控制方式可使边界层随状态轨迹的收敛而逐渐收缩,当边界层厚度减小到零时,边界层与切换平面重合,使状态轨迹最终收敛到切换平面上,增强了系统在切换平面上的鲁棒性．理论分析和仿真实验证明了该方法的可行性．     

变结构可重构飞控系统研究

采用滑模变结构控制理论对飞行重构控制系统进行设计，构造出了滑模变结构重构控制系统。重构策略采用跟踪控制方法，在设计重构控制律时注重考虑执行机构的幅值饱和以及速率饱和。仿真结果表明：该方法具有很高的重构精度，能够快速而有效地实现重构控制。     

基于滑模控制的风机最大风能追踪

为了最大限度地利用风能,提高风力发电系统的效率,提出了一种基于滑模控制的最大风能追踪方法.建立了风机控制系统,并且基于滑模控制原理建立了滑动平面,设计了滑模控制率,并进行了稳定性分析.利用Matlab/Simulink对系统进行仿真研究表明,实际电磁转矩能较快地跟踪期望值,验证了该控制策略的正确性和有效性.所建立的滑模控制系统不依赖于风速,具有较好的鲁棒性和控制精度,实现了最大风能追踪.     

电液伺服系统的切换饱和函数滑模变结构控制

针对电液伺服系统的参数不确定性问题,基于滑模变结构控制理论,提出了一种切换饱和函数滑模变结构控制方法来消除参数不确定性对系统控制性能的影响,并采用饱和函数平滑不连续控制法,有效地减弱了系统中的抖振现象。仿真实验结果证明,该控制策略具有很强的鲁棒性及良好的跟踪性。     

“倒三角”系统的神经滑模控制

针对高阶非线性、强耦合倒三角平衡系统,设计一种神经滑模控制器（NNSMC）对其进行平衡控制。所设计的控制律由系统进入滑动模态的等效控制量及神经网络学习算法计算得出的系统补偿控制量构成。其中,等效控制部分保证系统滑动模态可达,补偿控制量用于对系统的干扰和不确定性的补偿。该方法既保留了滑模控制所具有的较强的鲁棒性,又使控制系统滑动模态的品质得到保证和改善,同时削弱了系统的抖振。计算机仿真结果表明了该方法的有效性和可行性。     

电波位置伺服系统的变结构控制研究

飞行姿态仿真转台用电液位置伺服系统的负载惯量在大范围内变化，要使其在相当多的情况下具有满意的动态性能是比较困难的．本文设计了一种滑模变结构控制器来解决这一控制难题，用极点配置法设计切换函数以保证滑动模态具有良好的动态特性，并进行了计算机仿真研究。研究结果表明：变结构控制能够有效地克服系统变参数的影响，可以取得较高的伺服跟踪精度，使系统具有较强的鲁棒性和良好的动态性能．     

饱和切换系统静态输出反馈控制器设计

饱和输入受限将增加静态输出反馈控制器的设计难度,因此针对饱和切换系统静态输出反馈控制器设计进行了研究.根据李亚普诺夫稳定性理论,通过相关引理和ILMI技术及圆锥补方法,建立了饱和切换系统静态输出反馈控制器的最优化设计方法,确保控制系统具有闭环稳定性.应用ILMI技术将双线性矩阵不等式(BMI)松弛为线性矩阵不等式(LMI),依次通过交替求解"双变量"LMI,逐次迭代、渐进逼近BMI约束条件,并设计出使系统达到局部指数收敛的静态输出反馈控制器和其他相关参数.根据子系统的最大吸引域,优化求解切换系统最大吸引域.数值仿真结果表明:饱和切换系统在多李亚普诺夫函数切换律的作用下,其超调量、协调时间和动态性能指标明显优越性各个子系统.