船舶航向非线性系统离散变结构控制

基于非线性模型研究船舶航向自动舵的离散变结构控制设计问题。通过状态反馈精确线性化方法设计了二次型最优滑模面,采用离散趋近律方法求得变结构控制律。研究结果表明,所设计的离散变结构控制器能够快速准确地跟踪设定航向,并对参数摄动和外界风浪干扰具有很强的鲁棒性。     

基于波波夫稳定判据的自适应模糊控制

介绍了一种用于导弹控制的自适应模糊控制器,使用的是一种模糊数自调节因子在线插值算法.仿真表明这种模糊控制器对于受大气扰动和参数变化巨大的导弹俯仰控制回路控制十分有效,并且利用波波夫稳定判据成功判定了系统的稳定性,为导弹控制律设计提供了一种十分有效的方法.模糊逻辑的优越性在导弹俯仰控制回路的控制中充分得以体现.     

基于反步法的ADVP混沌系统同步在混沌遮掩中的应用

反步设计法是通过将一个系统分解为多个低阶子系统,一步步构建Lyapunov函数导出稳定的控制律,获得需要的控制器,实现同步的目的.基于Lyapunov稳定性理论,结合反步法思想为混沌ADVP系统设计了同步控制器.注意到系统参数间量级相差很大,在选择增益矩阵时,通过调节柯西不等式放大参数,使控制中系数的量级差别适当减小....     

直升机全包线飞行控制律的优化设计及其仿真

提出了一种基于多目标遗传算法的直升机全包线飞行控制律优化设计方法。把直升机全包线飞行控制律设计处理成一个多目标优化问题,并以全部设计点总体性能最优作为多目标优化的总目标,以各设计点性能最优作为子目标,以控制律设计要满足的动、静态指标作为约束条件,以控制律参数作为决策变量,再应用多目标遗传算法进行控制律参数寻优。仿真结果表明,应用该方法所获得的直升机俯仰通道控制律参数具有良好的飞行品质和和较好的适应性,表明该方法是合理的和有效的。     

某型直升机悬停控制器设计

根据某型直升机六自由度线性化动力学方程建立了状态方程和全数字仿真模型,并对某型直升机的悬停控制器进行了设计研究.在全数字仿真模型基础上根据所提出的参数映射法搜索所设计悬停控制器的最优控制参数.所设计的控制器经过全数字仿真和地面半物理仿真验证后,编制成控制律软件装入飞行控制计算机上机试飞,试飞结果证明设计的控制器安全有效.     

阀门电动装置智能速度控制器研究与仿真

针对阀门电动装置难以实现阀门快速准确定位和柔性关断的问题,采用位置和速度双闭环调节控制方法,通过参数自调节控制策略,设计了基于模糊PID控制原理 的智能速度控制器.仿真结果表明,智能速度控制器可以实现阀门变速调节、快速准确定位和柔性关断.     

基于RBF神经网络的直接自适应飞行控制器

设计了一种径向基神经网络(RBF NN)飞行控制器结构,并给出了相应的控制律和参数调节律。由于调节了RBF NN的全部参数(连接权、高斯函数的中心和宽度),得到了很好的控制性能。以F8战斗机为控制对象进行了仿真分析,仿真表明,在存在70%的模型误差的情况下,该控制器仍然能实现较好的跟踪控制,表现出很好的鲁棒性,远远优于传统的只调节连接权值的算法。     

基于免疫粒子群算法的自抗扰飞行控制器设计

提出了一种基于免疫粒子群优化算法的自抗扰大包线飞行控制器设计方法.针对传统的增益调参设计方法存在的工作量巨大与设计效率低的问题,利用自抗扰控制器进行大包线飞行控制器设计,并推导了适用于该方法的飞机非线性方程.由于自抗扰控制能够动态补偿对象模型的内扰和外扰,因此在很大的飞行区域内仅需一套控制器便可,从而避免了烦琐复杂的增益调参设计过程,并用免疫粒子群优化算法对自抗扰控制器参数进行了优化研究.仿真结果表明,所设计的自抗扰控制器具有优良的控制性能,并且控制器参数在较大的包线范围内不需要改变,从而简化了大包线飞行控制器设计.     

核动力折中稳态运行方案下稳压器压力控制的模糊控制器

运用模糊控制理论,针对稳压器压力控制的特点,为解决核动力装置折中稳态运行方案下低工况运行时一回路压力随负荷变化波动较大的问题,设计了压力模糊控制器。即利用模糊控制器实现稳压器压力调节系统工作参数的在线优化自整定,并以某核动力装置为对象进行了仿真实验。仿真结果表明,本控制器在对原系统不作大改动的前提下,能有效地抑制一回路压力波动,比原有调节系统具有好得多的调节品质。     

模型参考自适应电传飞行控制系统纵向控制律设计

针对电传飞行控制系统中被控对象模型参数时变的特点,应用模型参考自适应控制方法设计纵向控制律。论述飞机纵向运动的动力学模型和参考模型的建立,以及基于此参考模型用超稳定性理论设计自适应控制律的方法,并且通过仿真试验进行控制性能验证。仿真结果表明,所设计的控制律可以根据飞行状态的不同自适应的调节控制律,控制性能指标满足飞行品质规范要求,设计方法可行。     

舰船航向保持的变结构控制及仿真

运用变结构控制理论和计算机仿真技术研究舰船航向保持过程的变结构控制问题,针对舰船定向航行要求航向准、舵角小的控制特点,采用二次型最优控制方法设计滑动模态超平面,设计了满足滑模超平面到达条件的指数趋近律,导出了对应的控制律。同时,为进行比较研究,设计了PID控制器并整定了相关参数。理论分析与仿真研究表明:对于舰船定向航行,变结构控制方案正确可行,控制效果优于PID控制方案。     

无奇点三维攻击时间控制滑模导引律

为研究导弹在视场角约束下的三维攻击时间控制问题,提出一种三维非线性滑模导引律。利用攻击时间误差设计滑模面,推导出三维形式的俯仰和偏航加速度指令;通过对所设计制导律进行简单修正,解决了零初始前置角引起的奇点问题;从数学上证明了该导引律的稳定性和收敛性,讨论了导引律相关参数的取值范围,分析了与纯比例导引法、解耦三维导引律之间的关系。仿真结果表明,所设计导引律能够在视场角约束条件下有效实现攻击时间增大或减小的控制;俯仰和偏航平面的耦合程度越强,该导引律控制能耗小的优势越为明显。     

气压/自由陀螺组合式高度控制系统研究

提出一种组合式控制方案。通过选择高度差信号和姿态角及其变化率作为控制规律,较好地抑制了高度控制回路的综合干扰,仿真结果表明,采用上述高度控制方案并用随机射线法优化控制参数,可以提高控制系统抗干扰能力。     

航空磁探仪目标运动分析仿真研究

针对航空磁探仪目标运动分析问题,分析了目标运动要素确定方法。首先,采用蒙特卡洛仿真和统计分析法研究了目标运动要素估计误差的分布规律;然后,结合最小二乘定位法,给出了目标运动参数及其误差的简化算法;最后,分析了影响目标运动要素解算精度的主要因素。研究结果可为磁探仪的使用、攻潜武器的选择和攻潜效果的预测提供参考。     

高超音速飞行器参数不确定性的自适应控制方法

针对高超音速飞行器飞行控制中被控对象模型参数不确定性的特点,应用简单自适应控制方法设计其纵向控制律。论述高超音速飞行器纵向运动的动力学模型和参考模型的建立,以及基于此参考模型用简单自适应理论设计飞行控制律的方法,并且通过数值仿真进行鲁棒性能验证。仿真结果表明,所设计的控制律可以根据参考模型与实际系统输出之差自适应地调节控制增益,对模型参数不确定性具有较好的抑制作用,设计方法可行。     

离散变速趋近律抖振机理及鲁棒性研究

研究基于离散变速趋近律的变结构控制设计问题.利用不等式形式到达条件研究变速趋近律的抖振机理,并对其鲁棒性进行分析.研究结果表明,只要不确定因素有界,即可保证闭环系统的鲁棒稳定性,而通过调整变速趋近律自身参数,可以避免抖振并使系统具有良好的动态品质.将理论成果用于某型船舶航向自动舵的设计,实验结果证实了它的有效性.     

应用时标分离和动态逆方法设计飞行器的姿态控制系统

在对飞行器的姿态控制过程中,针对飞行器姿态控制系统模型的非线性特性,线性的控制方法难以直接应用,应用非线性控制理论来设计姿态控制律十分必要。结合时标分离的思想将系统姿态的运动学部分和动力学部分分别视为慢变子系统和快变子系统,2次应用动态逆的设计方法来设计控制律,仿真结果表明,系统能够快速地跟踪期望的姿态角,跟踪的精度高,该方法简单可行,具有一定的实用性。     

一种复合制导的中末交班策略研究

针对复合制导中的中末制导交班问题,设计了一种可同时实现导引头和弹道交班的方案.中制导应用变结构控制理论设计了一种中制导律使导引头在中制导结束时指向目标;交接导引段实现比例系数的过渡,从而保证了弹道的平滑过渡.仿真结果证明了该方案能够适用于远距离制导的复合制导.