风能转换系统执行器故障主动容错控制

提出了一种新颖的风能转换系统滑模主动容错控制策略.针对风能转换系统执行器故障,运用预测控制思想和迭代算法,设计了一种故障观测器.在设定的优化时域长度内,利用实际系统与故障观测器的输出差值,通过反复迭代运算,不断地对虚拟故障信号进行调整,使其能有效地拟合实际系统执行器故障,并根据故障观测值实时调整滑模容错控制器结构.未发生故障时,故障观测值为零,系统在滑模控制器控制下稳定运行;执行器发生故障时,运用故障观测值实时调整滑模容错控制项,并用双曲正切函数代替符号函数,消除抖动.仿真实验结果表明,滑模容错控制器下的系统具有良好的容错能力,提高了风能转换系统最大风能捕获效率.     

迭代学习控制在电力系统中的应用进展

根据迭代学习控制基本原理及其特性,归纳迭代学习控制在电力系统中的各种应用,对迭代学习控制的最新进展进行详尽的叙述,讨论迭代学习控制在电力系统中应用存在的问题,并对其发展进行展望.     

基于改进PIDNN滑模控制的电压型PWM整流器

针对传统滑模变结构控制在三相电压型PWM整流器中应用时参数摄动所引起的抖动现象,提出一种改进PID神经网络的滑模变结构在线控制方法,将PID三个参数作为神经网络隐藏层的神经元,利用PID算法响应快、无静差的特点以及神经网络的在线自学习能力,实时对滑模趋近律参数进行修改,从而缩短系统状态进入滑模面的时间并减小抖动。对选取的价值函数进行改进,使算法不会陷入局部最优而逼近全局最优解,并对系统的全局稳定性进行分析。通过仿真和实验验证,结果表明该方法能使系统全局稳定,抖动有明显削弱且具有更好的动态响应。     

超混沌系统的滑模同步控制

为了对超混沌系统进行更深入的研究,通过引入非线性状态反馈控制器在新的三维混沌系统,从而生成一个新的四维超混沌系统,并且分析了此四维超混沌系统的吸引子的相图、对称性、耗散性等特性。使用滑模变结构控制理论控制对该四维超混沌系统进行控制,为了使系统具有更好的趋近效果设计了含有指数趋近律的等效滑模控制器。运用Lyapunov稳定性理论证明了此四维超混沌误差系统的稳定性,给出了滑模控制器存在的充分条件,实现了同结构超混沌系统的同步。利用Matlab-Simulink进行数值模拟,验证了基于滑模控制器的同结构超混沌系统同步的有效性。     

基于领航位置信息的AUV三维编队控制方法

研究了自治水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）三维环境中编队控制问题,应用领航一跟随式队形控制方法,仅利用领航者的位置信息及期望编队队形得到虚拟机器人的航行轨迹及速度信息,作为跟随者的航行参考量,应用反步及滑模控制方法为跟随者设计自适应控制律,使其轨迹收敛于虚拟机器人的轨迹,从而与领航者保持期望位姿关系。随后,在具体AUV动力学模型上,利用MATLAB／SIMULINK平台进行了编队控制的仿真研究,实现了预期的控制效果,验证了算法的有效性及实用性。     

伺服系统的滑模变结构控制器设计

伺服系统不确定性和离散指数趋近律造成系统的系统抖振,传统的PID控制方法难以实现系统对精度和稳定性的要求.为了提高控制系统的性能,提出滑模变结构控制问题.采用参数辨识法,分别获取被控对象在空载和满载模型,并将空载测试数据按二阶模型结构辨识得到被控对象近似模型,作为离散滑模控制器设计的标称模型,并采用自适应趋近律设计了离散滑模控制器,分别对被控对象的两个模型进行控制仿真.结果表明,离散滑模变结构控制器能够使伺服系统满足要求,对参数摄动和外部干扰具有较强的鲁棒性,提高了控制器性能,为设计提供了依据.     

基于最小能量的空基反弹道导弹制导律设计

研究反导弹武器的制导优化问题,针对弹道导弹助推段飞行加速度大、变化快以及拦截反应时间短的特点,掌握拦截时机,研究最优拦截制导律.分析了战术弹道导弹助推段飞行特点,指出了助推段拦截的优势与难点;建立了弹道导弹目标与拦截弹的相对运动方程;以能量最省为性能指标,设计了空基反导导弹在助推段拦截弹道导弹目标的最优制导律;给出了剩余飞行时间的计算方法.仿真结果表明所设计的制导律满足设计指标,达到了直接碰撞杀伤目标的目的.结果验证了所设计制导律的正确性和有效性,可为设计提供依据.     

关于滞后不确定系统的变结构控制与仿真

研究变结构优化控制,对于含有状态滞后和输入滞后的不确定离散时间系统,采用传统的变结构控制器设计方法,很难解决控制输入滞后对系统性能造成的影响,并使系统抖振和控制输入切换幅度过大的问题,控制效果不理想.为解决上述问题,对状态滞后和输入滞后相同的一类不确定离散时间,进行变结构控制器的设计.根据系统滑模面可达条件,用系统模型不确定项进行等效替换处理,提出改进的变结构趋近律.利用趋近律设计的控制器克服了系统抖振和控制输入切换幅度过大的问题.仿真结果表明,控制器不仅能够保证系统具有良好的稳态和动态性能,同时动态过程中控制量的切换幅度也可以控制在要求范围内.     

电视制导武器的导引律选择与仿真

制导性能直接影响命中目标的精度。在电视末制导武器跟踪过程中,为了保证有充足视场来满足制导要求,通常希望有较大的俯冲落角;同时为了保证有较好的图像处理环境,希望制导过程中的目标视线角速度也不能太大。对两方面的要求需要通过选择合适的导引律来实现。通过对常见的几种导引律的理论分析、仿真建模,重点对导引律的导引弹道、需用过载和视线角速度变化进行仿真对比分析。最终得出采用最优导引律可以较好地发挥电视制导性能,提高武器跟踪精度。     

红外制导导弹最优导引律工程实现方法研究

为了研究提高导引精度,用最优控制理论推导出的最优比例导引律,给出了一种只需目标视线角速率信息的最优比例导引律工程实现方法,方法不需要最优比例导引律中的相对速度、目标加速度和剩余时间等信息,与基于小离轴角的假设推导得出的经典的比例导引律相比,可满足近距格斗导弹大离轴发射和攻击高机动目标的要求。经仿真结果证明,最优比例导引律的工程实现方法尤其适合不带测距功能的红外制导导弹,与需要剩余时间估计算法的方法相比具有更强的工程可实现性。