汽车转向/防抱死制动系统协同误差控制

为了研究汽车转向过程中防抱死制动稳定性问题,提出一种新的协同控制系统.该协同控制结构由转向控制器和制动控制器组成.在汽车转向控制设计中基于主动前轮最优滑模控制器和横摆力矩控制器力求改善汽车动态响应和稳定性.针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,先定义协同误差和协同模型,然后设计防抱死制动快速终端滑模控制...     

基于反演思想的导弹自适应模糊控制

首先对导弹过载模型形式进行了合理的变化,转化为严格反馈形式。基于反演设计的思想分别对对象的各个子系统进行了自适应模糊控制器的设计,利用李雅普诺夫稳定性理论进行了控制器稳定性分析并得到了模糊参数的自适应调节律。最后仿真结果验证了模糊控制器的有效性。     

变体飞行器有限时间切换H∞跟踪控制

针对变体飞行器变形过程中的跟踪控制问题,基于切换线性变参数控制理论建立了变体飞行器模型。为了抑制变形过程中控制器切换和不确定性的影响,保证闭环系统有限时间有界同时满足指定的H_∞性能指标,基于模态依赖平均驻留时间方法和多Lyapunov函数方法,提出一种切换有限时间H_∞跟踪控制器的设计方法,并分析了系统的有限时间鲁棒稳定性,通过求解线性矩阵不等式得到控制器存在的充分条件。仿真结果表明,所提方法能够使飞行器系统准确跟踪指令,且对于控制器切换和不确定性具有鲁棒性,降低了控制器设计的保守性。     

一类大气层内超高速飞行器鲁棒控制器设计研究

针对一类带有稳定性导数的大气层内超高速飞行器,根据所给出考虑机体弹性弯曲的线性系统模型,计算其特征值与特征向量,确定其各个模态,进而分析其对应模态之间的耦合效应;同时考察控制输入矩阵,分析控制输入对状态量的影响;针对建模过程中的参数不确定性,基于线性矩阵不等式理论,设计渐进稳定控制器,给出工程化设计过程,并分析控制器控制能量的分配性质.仿真结果表明,所设计的控制器能够有效的镇定参数不确定摄动系统.     

三轴全轮转向车辆水平集成控制研究

为提高三轴全轮转向车辆高速操纵稳定性,提出了全轮转向和横摆力矩的水平集成控制方法,分别设计上层协调控制器以及下层执行控制器。基于建立的18自由度车辆模型、轮胎载荷分配模型和Dugoff非线性轮胎模型,对车辆低附着路面转向和紧急避障转向工况进行了仿真研究。仿真结果表明：设计的水平集成控制器可以较为显著地提高车辆的操纵稳定性和主动安全性,能够实现对理想模型的良好跟踪。     

平衡截断法在降阶控制器设计中的应用

为设计更加有效的降阶控制器,将平衡截断法引入到降阶控制器设计过程中。对比分析了传统降阶控制器设计与利用平衡截断法设计的降阶控制器在状态量选择与降阶系统结构上的区别。从降阶控制器控制原系统的控制性能指标的角度出发,对比了传统降阶控制器与利用平衡截断法设计的降阶控制器的控制效果。以导弹自动驾驶仪六阶模型为基础进行了仿真实验。结果表明,利用平衡截断法设计的降阶控制器与传统降阶控制器相比能够取得更好的控制效果,但平衡截断法不能敏感到性能指标权系数带来的降阶控制稳定性问题,因而在实际使用时需进行稳定性检验。     

基于LQR 的无人倾转旋翼机全模式控制律设计

针对无人倾转旋翼机的倾转过程阶段存在操纵舵面冗余、垂纵向通道耦合的问题,对倾转过程中的冗余 操纵量分配策略和垂纵向通道控制量融合策略进行分析,开展基于线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR) 的姿态控制器的设计与验证。以短舱倾角作为权重因子综合2 套基于LQR 的多环控制器,通过增益调度对其进行优 化,克服倾转过程中由模型特性差异引起的控制效果不佳的问题,实现无人倾转旋翼机倾转过程中的姿态平滑控制; 最后进行“直升机前飞-倾转过渡-固定翼巡航”的全模式飞行仿真。结果表明：控制系统能够有效解决舵面冗余及 通道耦合问题,在倾转过程中体现出较优的系统性能。     

基于线性参变模型的大包线飞行控制系统设计

介绍一种基于线性参变模型(LPV)设计大包线飞行控制器的新方法.这种设计方法是应用基于LMI的H∞控制来设计飞行控制器,能够从理论确保飞行控制系统的稳定性和鲁棒性.文中主要研究基于单一Lyapuanov方程的LPV自增益调参控制器的设计方法.     

含有死区与间隙电动舵机的反演控制

针对电动舵机存在的死区与间隙特性,设计了一种基于反演法的控制器。对电动舵系统进行建模,并证明了所设计的反演控制器的稳定性。运用数字仿真技术对舵系统进行了仿真分析,说明了该控制器满足系统对快速性以及稳态精度的要求。仿真结果表明,此控制器不仅明显优于传统PID控制器,而且能够消除死区及间隙影响,具有优良的跟踪以及鲁棒性。     

基于数字化再设计方法的船舶航向控制器设计

船舶航向运动系统具有典型的非线性和不确定性,并容易受到风、浪、流等的干扰。针对船舶航向操纵特点,给出其非线性系统模型描述,在包含参数摄动和环境扰动等不确定性条件下推导了基于T-S模糊船舶航向运动的离散化模型。采用数字化再设计方法设计了一种船舶航向数字控制器。运用计算机仿真手段,将所设计的数字控制器和传统比例-微分-积分（PID）控制器进行对比。仿真结果表明,基于数字化再设计的船舶航向控制器的动态性能优于传统的PID控制器。     

高超声速飞行器纵向内环系统反演预设性能控制

针对高超声速飞行器控制器设计没有考虑系统的瞬态和稳态性能应满足预设性能的问题,在模型中存在强非线性的条件下,基于反演设计思想,提出一种预设性能控制器的设计方法。利用Lyapunov稳定性定理证明了系统的稳定性,保证纵向内环闭环系统误差全状态满足预设的瞬态和稳态性能。通过仿真算例验证了提出方法的有效性。     

基于干扰观测器的弹丸协调器电液伺服系统自适应滑模控制

针对弹丸协调器电液伺服系统中存在非匹配不确定性和参数不确定性问题,提出一种基于干扰观测器的自适应滑模控制策略。采用干扰观测器估计系统中的非匹配不确定性,通过Lyapunov稳定性理论证明干扰观测器的稳定性,并将其引入新型积分滑模切换函数的设计中,使控制器能够对非匹配不确定性提供有效补偿,提高控制精度。为了降低系统参数不确定性的影响,在滑模控制器设计中引入自适应律以保证控制器的动态性能,并对控制器的全局稳定性进行了证明。实验结果表明：采用的干扰观测器和自适应律能够准确描述系统特性;基于干扰观测器的自适应滑模控制器能够满足期望轨迹的跟踪要求,使设计的控制器在不同工况下均具有较好的动态跟踪特性和稳态精度,并具有较强的鲁棒性。     

基于反馈线性化的无人机盘旋控制器设计

针对经典 PD 算法无法保证闭环系统在大范围内的稳定性的问题,提出一种基于反馈线性化的无人机盘旋控制器设计方法。在考虑滚转角响应特性的条件下建立了无人机盘旋飞行的非线性动力学模型,在此基础上基于反馈线性化方法设计了非线性盘旋控制器,以保证闭环系统的全局渐进稳定,并通过Matlab/Simulink中将盘旋控制器加入模型进行仿真。仿真结果证明：相比于线性盘旋控制器,非线性盘旋控制器可得到更好的动态响应特性,其抵抗风干扰的能力也明显优于线性盘旋控制器。     

基于神经网络PSD 算法的LMD 自适应控制系统

为解决送粉式金属直接成形过程中,会出现机械性能降低、多物理场耦合、机理复杂、工艺参数多、熔 池凝固速率较大等问题,设计一种基于神经网络PSD 算法的成形过程自适应成形闭环反馈控制系统。根据光学系统 实时监测激光熔池的图像信号,利用图像融合与视觉检测技术构造熔池图像特征集,对工艺参数与熔池尺寸动态关 系进行分析,构建成形质量精度辨识体系,通过神经网络PSD 算法优化,实现LMD 成形过程工艺参数的自适应控 制。仿真结果表明：该控制器对熔池宽度有较高的控制精度,可改善制造工艺成形质量和保证工艺稳定性。     

SiC单晶片切割过程动态切割力建模及PID控制

分析切割过程中不同工艺参数,如线锯速度、工件转速、工件进给量及线锯张紧力对切割力的影响,建立切割力与工艺参数的静态模型并进行简化,获得了进给量与动态切割力的模型,采用PID控制策略设计了切割力控制器。Matlab环境下仿真和试验表明:设计的控制器可良好地控制切割过程的切割力;对比切割完成的晶片表面粗糙度,该控制器可实现切割过程的稳定性,提高切片表面质量。     

未知海流干扰下自主水下航行器位置跟踪控制策略研究

针对存在参数不确定性的欠驱动自主水下航行器 (AUV)水平面位置跟踪控制问题,基于李雅普诺夫理论,利用反步法设计了一种非线性控制器。利用自适应控制技术对模型本身不确定性进行补偿,同时引入自适应模糊控制技术对非线性控制器进行优化;设计了一种针对于缓慢未知时变海流的指数收敛观测器,并利用李雅普诺夫稳定性理论证明了整个AUV闭环控制系统的稳定性。针对一种新型飞翼式欠驱动AUV进行数值仿真,结果表明所设计控制器可以准确地对期望轨迹进行跟踪,证明了其有效性和鲁棒性。     

网络化鱼雷控制系统存在不确定因素的稳定性分析

基于控制器局域网（CAN）总线的网络化控制系统结构和特点,以鱼雷航向控制系统为例,运用TrueTime仿真工具搭建了该网络控制系统的仿真框架,研究了网络传输延时、数据包丢失等不确定因素对该比例积分微分（PID）控制系统稳定性能的影响;并利用Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式（LMI）方法,针对存在不确定因素的影响来设计网络化控制系统的控制器。仿真结果表明,所设计的控制器减小了不确定因素对系统稳定性的影响,保证了系统稳定正常工作,实现了对网络化控制系统的优化处理。     

细长体飞行器主动弹性抑制控制律设计及分析

针对未来采用大长细比、轻质新型复合材料的飞行器结构模态频率进一步降低、气动伺服弹性问题更加严峻的问题,采用智能变结构控制方法,将广义坐标作为反馈量,并针对静不稳定弹性飞行器设计了纵向姿态控制器;然后,基于李亚普诺夫稳定性理论分析了闭环系统的稳定性;最后,通过定点仿真检验了所设计控制器的时域响应特性和对扰动的鲁棒性。仿真结果表明,当弹性模态频率与刚体频率接近时,与传统的基于陷波滤波器的设计方法相比,增加弹性反馈变量的智能变结构控制方法是一种解决气动伺服弹性问题的有效途径。     

基于状态观测器的高超声速滑翔飞行器控制系统设计

以再入滑翔飞行器为研究对象,基于状态观测器设计了高超声速滑翔飞行器控制系统.为了满足高超声速滑翔飞行器高精度、高稳定控制的要求,针对滑翔飞行过程中可能存在的测量误差等不确定性因素,在快慢回路假设的基础上,基于轨迹线性化方法分别设计了快慢回路状态观测器,分析表明,基于轨迹线性化状态观测器-轨迹线性化控制器设计的控制闭环回...     

某链式炮随动控制器设计与实现

链式炮随动系统要求控制器具有高实时性和稳定性,设计一种基于双DSP架构的随动控制器,采用并行处理软件提高系统实时性。针对指标对伺服系统性能要求,采用非线性前馈速度控制器控制随动系统,试验效果证明性能有较大提高。