基于截断函数的有限时间滑模控制方法

针对一类二阶不确定非线性系统的鲁棒控制问题,提出一种基于截断函数的有限时间滑模控制算法。该算法具有以下特点:系统状态可在期望的有限时刻收敛为零;受控系统对外部扰动和参数不确定性具有全局鲁棒特性;系统状态的动态响应可解析预测;通过选择不同的截断函数可以实现对控制器性能的调节。仿真结果验证了所提算法的有效性。     

空间结构的动应变控制

针对一类航天器外伸结构的结构振动问题 ,提出了一种动应变控制方法。并以一梁式外伸结构为例 ,建立了结构振动的应变动力学方程 ,以及以动应变为状态变量的闭环反馈应变控制状态方程。进行了应变控制的数值仿真。结果表明 ,方法是有效的 ,对于解决大型外伸结构的振动控制问题具有十分重要的实际意义和应用价值。     

机器人的分散控制

本论文提出了一种新的机器人分散控制方法,这种分散控制方法把机器人系统的每个自由度作为一个子系统,首先从解耦子系统模型综合出N个分散线性控制器,然后在每个子系统内引入一个自适应控制环补偿非线性耦合项的影响。这种分散控制器的优点是:控制器结构简单、计算量小、易于用多微机系统实现并行控制。     

面向大规模容器集群的网络控制技术

针对容器技术在网络层面缺乏控制的问题,设计一套面向大规模容器集群的网络控制架构,分别从容器集群网络的灵活组网、智能适配以及安全隔离三个方向进行研究,主要解决大规模容器集群部署中的网络适配和隔离控制等关键问题。实验结果表明,设计的网络控制架构可以根据网络特点有针对性地实现虚拟局域网的快速划分、网络节点的稳定迁移和节点通信的精确隔离控制。     

一种新型的超声换能器驱动与回波检测电路设计

通过对超声换能器的工作原理分析,设计了一种新型的超声换能器驱动与回波检测电路。驱动电路由功率放大器、脉冲变压器及一定的补偿电路组成;回波检测电路由前置放大器、带通滤波器和自动电平控制电路组成。试验结果显示,此电路性能良好,能明显提高超声换能器的测距范围。     

Holonic-C2组织决策分配及演化方法

为了有效发挥指挥控制(Command and Control, C2)组织集中式决策和协作式决策的决策优势,对具有决策权限动态变化能力的Holonic-C2组织的决策分配问题进行研究。针对群决策中专家固定权重的主观性太强的缺点,提出基于专家权威性和意见一致性相结合的专家组选择方法,提高了决策分配过程中多属性决策的客观合理性;针对决策分配的动态演化问题,提出基于多阶段决策的决策模式演化机制,在考虑属性前后阶段的变化的基础上,给出相邻阶段决策模式跃迁方法。仿真结果表明,所提方法能够给出相对客观的决策模式的优劣排序以及多阶段的演化路线,从而证明了方法的可行性和有效性。     

基于控制环的作战网络对抗模型

战争的手段和用兵之道总是随着技术的发展而变化,借鉴网络中心战的思想,深入分析了分布式作战网络的生成机制,及其对抗行为的微观和宏观机制。在此基础上,针对信息时代由信息优势获得作战效能的本质特点,提出了控制环和行动节奏的概念,刻画不同对抗体系信息效能的差异;进而提出了作战网络的对抗模型和度量作战网络的效能指标。通过仿真实验分析,对比研究了不同网络结构(传统型、协同式和分布式)、不同攻击模式(随机打击、指控优先打击和度优先打击)对交战过程和结果的影响。     

制氢过程中一氧化碳氧化反应速率控制的平滑切换方法

铂族金属催化剂CO氧化过程呈现较为复杂的本质非线性属性,如反应速率突变、双稳定性和迟滞,这些本质非线性属性取决于化学反应内在的稳定性和自组织机制,所产生的一个外在结果是CO氧化反应速率与控制参数之间呈现出路径依赖的输入输出关系。对这类系统采用传统的线性控制方法具有固有的不稳定机制,可以导致化学反应速率的震荡以及控制系统的失稳;而采用常规非线性切换控制则面临在切换初始时刻所具有的大干扰问题,较大地影响控制系统的动态性能甚至稳定性。针对研究所面临的这种大干扰问题,提出基于积分初值重置的平滑切换控制方法予以解决。结果表明,所提出的方法能够从原理上解决CO氧化反应控制过程的平滑切换问题,较好地提高控制系统的动态性能。     

高超声速再入轨迹跟踪控制的微分变换方法

针对多约束条件下高超声速飞行器再入制导问题,提出一种基于微分变换法求解最优反馈控制的全状态标准轨迹跟踪制导律。利用滚动时域控制方法设计易于在线执行的闭环跟踪制导策略,在每个制导周期内将标准轨迹跟踪问题转化为线性时变系统状态调节器问题,并通过最优控制理论进一步转化为两点边值问题,采用微分变换法进行求解获得最优反馈控制律。数值仿真表明微分变换法的引入有效解决了传统两点边值问题求解的数值不稳定性与耗时问题,所设计的闭环制导律对状态偏差与模型不确定性具有较强的鲁棒性,可为工程设计提供有益参考。     

高效率机动部署航空武器靶场关键技术和应用

为用户设计了一个航空武器试验靶场,具备空空、空地和地空导弹试验能力,可机动部署,具有易于运行和运维代价低的特点。靶场由载机遥测系统、测量雷达、光电跟踪系统、微波和光纤通信系统、靶机遥测站、指挥控制等6个子系统构成;指挥控制子系统之外的5个子系统均使用国产成熟产品。在总体方案和指挥控制子系统设计中,对互联集成方案、机动部署、试验航线设计和发布、自动化领航、自动化指挥决策等5项关键技术进行了着重优化。在实际应用中,全靶场运行仅需20多成员(不含飞行和机场机务人员),3天内完成新试验场部署和联调,对作战部队飞行员进行5架次航线训练后即进行实弹试验,2天内完成多发中程拦截和近距格斗空空导弹试验。