关于一维线性系统的逆

本文对单输入单输出系统给出了可逆性的判断准则，建立了新的降阶逆系统的构造方法。这种新的降阶逆系统与以往的降阶逆系统相比，阶数更低了、构造更加简单，而且揭示了可观测性矩阵的秩与逆系统的阶之间的联系。最后用例子说明了这一方法。     

环形区域极点/协方差约束下的模型简化设计

提出离散随机系统模型简化的一种新方法,即环形区域极点／协方差约束下的模型简化方法。这种设计方法的基本思路是构造指定维数的降阶模型,使其匹配给定的环形区域极点和稳态协方差参数,在系统的动态特性和稳态特性方面逼近给定的满阶模型。文中导出了期望的简化模型的存在条件及解析表达式,并提供了一个数值算例。     

一类极小能控制与广义样条函数

本文讨论由一般微分方程确定的时不变线性系统的一类极小能控制问题。首先,通过引入降阶逆向系统揭示了原系统的输入与输出是由某个积分-微分算子联系着的,并利用该算子建立了极小能控制与广义样条的联系;然后在对于输出端的一类较广泛的约束条件下,导出了其输出空间与文[1]的输出空间具有类似的构造性质,从而建立了与文[1]类似的投影公式与递推公式。     

基于Hankel范数近似的磁悬浮控制系统模型降阶

对于磁悬浮系统而言,忽略轨道的弹性进行控制算法设计,是一种常见的方法。但是,当轨道的刚度较小时,这种方法的控制性能较差。考虑轨道弹性所设计的控制算法,理论上能确保系统的良好性能但是会使得系统复杂度增加。本文采用Hankel范数近似法对基于弹性轨道的模型进行降阶。针对刚性轨道系统模型和降阶模型设计控制算法,利用仿真结果验证降阶模型的可行性。     

弹性轨道磁悬浮控制系统模型降阶研究

在磁悬浮控制系统中,常常忽略轨道的弹性来设计控制算法。在这种控制算法作用下,当轨道刚度较小时,系统容易产生振动。为解决该问题,可以将轨道弹性加入悬浮模型,然后设计控制算法。考虑轨道弹性之后,悬浮系统的模型会比较复杂,控制算法难以在工程实现。为此,采用Hankel范数近似法对考虑轨道弹性后的模型进行降阶,并且在降阶模型的基础上设计控制算法,解决了轨道弹性引发的系统振动问题。并且,这种方法容易在工程中实现。文章最后利用仿真结果验证了降阶方法的可行性。     

高阶系统的降阶近似处理

本文介绍基于劳斯稳定性法则的高阶系统的劳斯近似法。给出降阶模型中参数的直观计算表。对于以状态空间模型描述的系统,提出采用模型规范化方法,求取系统传递函数,进而用劳斯近似得到降阶模型。通过一个例子具体说明这种方法的运用和结果。     

关于线性时变系统的逆

本文讨论单输入单输出线性时变系统的逆系统问题，给出了可逆性的充要条件和两种降阶逆系统的计算方法，并用例子说明了这些方法。     

零阶保持器数字补偿在高炮跟踪系统中的应用

以某自行高炮跟踪系统为研究对象,通过对其跟踪系统数字校正环节的改进,对火控系统中A/D转换接口的零阶保持器进行了补偿.仿真结果表明,采用该方法后该系统的数字校正环节更好的保持了原设计时的控制特性,提高了跟踪精度,更有利于保持系统的总体最优性.     

变外形航弹离散滑模BTT自动驾驶仪设计*

为提高变外形航弹BTT控制系统对弹翼作动影响的鲁棒性能,提出了一种基于离散滑模控制原理的BTT自动驾驶仪设计方法。建立了航弹BTT控制仿射模型,针对该模型中存在的时变特性与耦合问题,通过反馈线性化方法对原系统进行解耦并离散化处理,将由后掠角采样值误差引起的各动力学系数偏差项作为模型不确定扰动,设计了变外形航弹的离散滑模BTT自动驾驶仪。仿真结果表明,所设计的离散BTT控制系统实现了各通道的解耦控制,对时变参数摄动具有良好的鲁棒性能,验证了对指令跟踪的动态延迟和误差与采样周期有关,实际选取时需综合考虑实际硬件性能与期望的指令跟踪精度要求。     

挠性结构鲁棒控制系统研究

本文首先讨论了挠性空间结构混合坐标动力学模型的可控和可观性问题,并且证明了判断系统可控和可观的一个简单条件。然后,研究了利用LQG理论设计降阶控制系统的方法。文中采用矩阵奇异值概念,通过分析用降阶数学模型设计的控制系统对剩余振型的鲁棒性(Robustness),证明了降阶控制系统在截断后的剩余振型产生控制溢出(Control Spillover)和观测溢出(Observation Spillover)的影响下,保持渐近稳定性的条件,并给出了一个计算实例。     

非线性奇异摄动系统的反馈线性化

研究了一类非线性奇异摄动系统的反馈线性化问题。首先,利用积分流形的概念,建立了原系统关于小参数的N阶近似系统,然后,讨论了N阶近似系统的线性化,导出了线性化变换的计算公式,并举例说明了方法的应用。     

永磁同步电机伺服系统的单神经元自适应分数阶PDμ控制

针对以永磁同步电机为执行机构的位置伺服系统,提出了一种单神经元自适应分数阶PDμ控制器。首先建立了永磁同步电机位置伺服系统的简化模型,然后利用神经元自适应及自学习的能力,将单神经元自适应算法与分数阶控制理论相结合,完成了单神经元自适应分数阶PDμ控制器,选择了3个单神经元分别对分数阶PDμ控制器的3个参数进行在线自适应整定,控制器的参数可以根据系统的偏差进行实时调整。仿真结果表明,本方法可使系统获得更好的跟踪特性、抗扰特性及鲁棒特性。     

倾斜转弯无人水下航行器H_∞鲁棒控制策略

针对倾斜转弯无人水下航行器的控制系统是横滚、俯仰、偏航三通道强耦合非线性系统这一特点,首先建立了三通道控制问题加权性能结构模型,并研究了权函数的选取;然后,设计了H∞鲁棒控制器,并进行降阶处理;最后,进行了仿真验证。仿真验证表明:该设计方法能有效克服各通道的交叉耦合作用,可以满足倾斜转弯无人水下航行器的控制设计要求。     

大系统递阶协调的自校正控制方法

本文基于大系统理论和递阶离散系统辨识方法的思想,提出了大系统递阶协调自校正控制算法,并用仿真实例验证了算法的可行性。     

机抖激光陀螺抖动控制回路的解耦设计

抖动控制是影响机械抖动激光陀螺性能的重要因素,基于激光陀螺的抖动动力学响应特性,研究了一种抖动控制回路解耦方法,指出相位反馈能实现机抖激光陀螺抖动谐振频率的稳定跟踪。稳定跟踪抖动谐振频率时,如果在抖动位置零点改变驱动信号幅度,则抖幅响应可以简化为一阶惯性系统响应,抖幅控制支路可以从抖动控制回路中解耦为一阶控制回路,实现抖动控制回路的解耦,提高了激光陀螺抖动系统的控制性能。     

高动态GNSS信号多普勒模拟任意阶DDS合成器设计*

为高精度模拟高动态条件下GNSS信号的多普勒特性，本文提出一种任意阶DDS信号合成器的设计方法。设计了任意阶DDS信号合成器的结构；通过理论分析，推导了各级累加器相位初值的计算公式；给出了字长选择方法；经仿真与验证，该方法能精确模拟GNSS信号的多普勒特性。此外，本文提出的DDS设计方法不受阶数的限制，可普遍应用于各类信号模拟器的设计。     

利用平面系数法克服系统谐振

本文讨论控制系统的平面系数模型及其降阶处理问题,从而提出利用平面系数法克服系统中的谐振影响的方法。导出了补偿参数的选择法则,最后通过一个例子说明这种方法的具体运用。     

基于PMLM的PDμ运动控制器的设计研究

近年来随着非整数阶微积分理论的不断完善,使分数阶微积分在控制方面的应用受到越来越多的关注。特别是分数阶PIλDμ控制,在很多领域中得到了应用。针对运动控制系统中经常采用的比例微分控制器,提出了一种分数阶PDμ控制器的设计和整定方法。由于所设计系统的相角裕度与超调量有确定的对应关系,所以通过对相角变化率的设计可以使系统相角在剪切频率附近保持稳定,从而减小系统开环增益波动对超调量的影响。以给定的剪切频率ωc和相角裕度γm作为设计指标,由系统相频特性方程和相角变化率方程可以确定PDμ控制器的微分阶次μ和微分系数Kd,通过剪切频率点的幅频特性方程可以确定比例系数Kp。将方法应用于一个直线运动控制试验台,通过与整数阶ITAE最优控制方法进行的对比仿真和试验验证了方法的有效性和优越性。由试验结果可以看出,在保证系统设计指标的前提下所设计的PDμ控制器对于系统参数波动引起的超调量的变化具有很好的抑制作用。     

一种高阶累积量的模态参数辨识方法改进及其应用

高阶累积量的模态参数辨识方法能够消除高斯噪声的影响。但基于传统的高阶累积量降阶方法的子空间模态参数辨识方法具有一定的缺陷。为此,提出2种降阶方法用于高阶累积量的子空间模态参数辨识方法,并对这2种方法进行了比较。利用主切片方法对某变截面轴进行了模态参数识别,获得了与有限元法相一致的计算结果,从而证明了该方法的可靠性。该方法的辨识质量较高,能够用于一般结构的模态参数辨识。     

大型捆绑助推器总体/动力/轨道一体化设计与优化

在综合考虑固体火箭发动机设计、轨道设计和总体特性相互作用、相互影响的情况下,建立了捆绑助推器总体/动力/轨道一体化设计优化模型和系统分析模型,并应用遗传算法完成了某大型捆绑助推器6个设计参数的优选。结果表明:本文方法优化设计效果明显,优化所得助推器质量比原方案减轻了17.7%。