Optimal non-fragile controller realization algorithm and application to control problems

To reduce the fragility encountered in controller implementation, which is a measure of extent to describe small perturbations in controller parameters caused by rounding-off errors or component tolerances, and keep the system stability and performance, approaches of weighted eigenvalue sensitivity and stability radii comparison were used for computation and reduction of controller fragility. An algorithm has been derived for the efficient reduction of controller fragility, which used eigenstructure decomposition to obtain the suboptimal solution. The algorithm was tested for different control problems through reducing their fragility by a large margin. Different canonical forms were analyzed for fragility, including controllable canonical form, observable canonical form, modal canonical form, balanced realization and optimal (non-fragile) form. Different realizations were implemented through C language Matlab EXecutable (CMEX) S-function discrete state space block. Double precision calculations were performed. Open and closed loop controller realizations were compared with simulink state space (optimal) block. Results of comparison indicate that the optimal non-fragile controller realization shows better results both in open loop and closed loop realization.     

传感器标定的统一数据处理方法

研究传感器静特性参数标定的实验数据处理方法。当被标定参数本身含有随机误差时,现有算法不能获得被标定参数均值的最优估计,基于信息融合理论提出了统一的参数最优估计算法,并通过数值仿真例子验证了其有效性。     

基于时变向量场的多无人机编队集结控制方法

编队集结是无人机编队飞行的必要条件.固定翼无人机由于其速度可变范围有限,难以通过单一的速度调整的方式构成编队.本文提出了一种以路径调节为主、速度调节为辅的无人机编队集结策略,根据各无人机到达集结位置的最短预估时间确定集结时间.并提出一种时变向量场的构造方式,将水平机动的思想与时变向量场相结合,根据无人机的飞行状况通过时变向量场实时调整路径长度,同时调整自身速度,使各无人机都能在集结时间到达集结位置,且速度和航向角保持一致,从而实现编队集结.随后证明了系统的收敛性,并分析了实际情况中避撞问题的处理.论文用某型无人机的大偏差非线性数学模型对所提的编队集结方法进行了验证,证明了所提方法具有较好的实用性.     

故障分布依赖的一类离散线性时滞系统??∞ 可靠性控制

研究一类离散线性时滞系统的H∞可靠性控制问题.提出了具有实际意义的服从某种概率分布的随机故障模型,根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了故障分布依赖的H∞均方指数稳定且具有H∞范数界γ的容错控制器解的存在条件.最后,通过算例验证了该方法的有效性.     

某型高速无人靶机飞行控制的设计与实现

按照某型高速无人靶机飞行特性和性能要求,详细给出了以DSP为处理核心的飞行控制系统硬件组成和逻辑功能结构,介绍了无人靶机飞行控制策略,设计并开发了配套的地面测控程序,并进行靶机的半物理仿真实验。仿真结果表明,该飞行控制系统性能良好,符合高速无人靶机的飞行要求,并成功应用于某型无人机飞行试验。     

连续式碱炼工艺中理论用碱量确定方法的对比研究

本文以用碱量、用水量、脱油酸量和皂角量为评价指标,深入分析讨论3种用碱量方法与碱炼工艺效果之间的关系。研究表明：第三种方法（按中和70%的磷酸所需的碱量计算）较为适宜,其在保证脱酸油质量的前提下精炼率较高,皂脚量较少,耗碱量、用水量均较少。     

一种现代航天器飞行控制系统及其容错技术研究

阐述了一种现代航天器飞行控制系统的组成原理及其类别,阐述了时分复用和波分复用的性能特点,进一步提出了光纤多路发送软件、接收软件的设计技术。在详尽介绍容错技术的基础上,设计了一种现代航天器飞行控制系统三余度容错技术方案。实例仿真验证表明,本文所设计的现代航天器容错系统是可行的,并具有很强的鲁棒性。     

航空制导炸弹制导控制律设计

根据命中精度和射程的要求,设计了某型制导炸弹的方案弹道。在滑翔段采用给定俯仰角飞行的方法,以降低马赫数,使炸弹尽快脱离跨音速飞行状态;在俯冲段采用比例导引法,导引炸弹命中目标。给出了俯仰、偏航和滚转三通道控制律,提出了控制参数的选择方法。仿真结果表明：所设计的弹道具有射程远、精度高、易实现的特点,具有较高的实用价值。     

变长度微粒群优化模糊聚类的自适应图像分割方法

模糊C均值聚类(FCM.fuzzy c-means)图像分割方法,对初值选取较敏感,并且需要事先确定聚类数目.为此,提出了一种基于变长度微粒群算法(PSO,particle swarm optimization)优化PBMF模糊聚类的自适应图像分割方法.PBMF指标函数考虑了聚类数目和聚类中心,通过设计变长度PSO算法来实现PBMF指标函数的优化过程,并利用统计直方图将图像从像素窄间映射到灰度直方图特征空间,从而快速地获得图像的最佳聚类数日和聚类中心.对遥感图像的分割实验表明,该自适应分割策略具有全局搜索图像最佳聚类数月和聚类中心的能力,以及较强的抗噪能力.     

蚁群算法理论及应用研究的进展

蚁群算法是优化领域中新出现的一种仿生进化算法．该算法采用分布式并行计算机制,易与其他方法结合,具有较强的鲁棒性;但搜索时间长、易限入局部最优解是其突出的缺点．针对蚁群算法,首先介绍其基本原理;然后讨论了近年来对蚁群算法的若干改进以及在许多新领域中的发展应用;最后评述了蚁群算法未来的研究方向和主要研究内容．