基于主-辅控制架构的无人机鲁棒飞行控制律设计

无人机在实际飞行中易受到扰动与系统未建模动态等不确定性因素的影响.为此,文中提出了一种新的鲁棒飞行控制律设计方法.该方法以主-辅控制器为基本架构,主控制器采用鲁棒伺服线性二次型调节(LQR)法构造,以提供基本指令跟踪控制输入;以加入主控制器后的理想闭环系统为参考模型,基于鲁棒模型参考自适应算法设计辅控制器,以抑制扰动和未建模动态对飞行控制系统的影响.理论分析表明,该控制律能够保证闭环飞行控制系统在存在有界扰动与未建模动态情况下稳定且跟踪误差有界.非线性对比仿真验证了控制系统对各种形式扰动的抑制作用,说明了该控制系统的有效性与鲁棒性.     

动态校正的PI型广义预测控制器及其在反应釜系统中的仿真研究

提出了一种新型的广义预测控制器。由于在控制器的设计中,进行了预测误差的动态校正,并且控制器采用了比例积分型(PI)目标函数,因此该控制器对未建模动态具有很强的鲁棒性。应用低阶的模型对一个强放热的化学反应釜模型进行的仿真研究检验了该方法的有效性。     

无关初始条件的预设有限时间容错控制

针对一类具有传感器故障和未建模动态的纯反馈系统，研究其预设性能有限时间控制问题.设计无关初始条件的预设性能有限时间容错控制器.该文控制器对未建模动态有较好的抑制作用，使预设性能函数的选择与初始状态无关.仿真结果表明该文控制器具有可行性.     

基于伪输出的鲁棒PI型广义预测自校正控制器

本文提出了一种新型的广义预测自校正控制器。由于在控制器的设计中，所用输出序列为量测输出与基于辨识模型的输出综合而成的，并且控制器采用了ＰＩ型目标函数，因此该控制器对未建模动态具有较强的鲁棒性。     

半主动油气悬架精确线性化自适应LQG控制

针对油气悬架的非线性特性,建立了矿用汽车1/4车辆半主动油气悬架动力学模型.利用微分几何原理,实现了非线性模型精确线性化;为克服动态系统的不确定性,采用了自适应LQG控制策略.根据矿山路面的实际要求,采用了层次分析法确定LQG控制器各性能指标的加权系数.仿真结果表明层次分析法易于加权系数的合理选择;半主动油气悬架自适应LQG控制能够有效降低车身振动,较被动油气悬架显著提高了平顺性和操稳性,有效地提高了在矿山路面的行驶安全性.     

离散系统的鲁棒自适应控制

本文提出一种鲁棒间接自适应极点配置控制器，它利用相对死区技术使得控制器对一类未建模动态误差和恒定了界扰动具有鲁棒性。文中详细地分析了闭环系统的稳定性和收敛性，找到了保证佤渐近稳定的充分条件。     

基于Kalman滤波和LQG控制的起重机控制研究

针对双载荷轨道起重机在抬升重物时的消摆时间长、定位速度慢的问题,提出采用最优控制理论和卡尔曼滤波算法,设计线性高斯二次型( Linear Quadratic Gaussian,LQG) 控制器并对其进行残余振动抑制。首先,运用Lagrange方程建立起重机系统的非线性动力学方程,其次,运用雅可比矩阵将非线性方程线性化,得到系统的状态空间方程;通过证明线性系统的可控性和可观性,选择合适的权函数,设计最优二次型线性调节器( Linear Quadratic Regulator,LQR)和最优状态估计器来得到LQG控制器,通过建立相关模型的Simulink控制系统仿真表明:设计的LQG控制器能有效衰减残余振动;通过与PID控制器对比分析,所提出的LQG控制器能更有效衰减残余振动幅值,振动的超调量更小,所需的稳态时间更短,验证了该控制策略的有效性和可行性。     

基于在线神经网络的自适应控制器的设计与应用

针对线性控制系统自适应性较弱的缺点，在其基础上设计了一种基于在线神经网络的自适应控制器．该控制器根据被控对象和参考模型之间的误差调整网络权值，在线抵消被控对象的未建模动态特性和不确定因素．文中以某小卫星姿态控制系统为例，对所提出的自适应控制器进行设计和仿真．结果表明，神经网络以很高的精度跟踪和在线补偿不确定项，改善了线性控制系统的动态性能．     

基于最优控制的主动悬架控制器设计

通过建立1／4车辆模型动力学方程,应用最优控制理论进行车辆主动悬架LQG与PID控制器的设计,并在Matlab／Simulink环境中建立系统模型并进行仿真．将主动悬架与被动悬架的车身加速度、悬架动行程、轮胎动载荷3项指标进行了对比分析．仿真结果表明,具有LQG与PID控制器的主动悬架对车辆的振动舒适性的改善有良好的效果．     

互质稳定因子描述的动态不确定系统的控制器设计

对基于互质稳定因子描述的一类结构未建模动态系统提出一种控制器设计方案．在算法设计过程中采用了变结构控制与自适应控制相结合的方法．文中证明了所提方案能保证系统的全局输出有界稳定，并对系统的动态不确定性具有一定的鲁棒性．     

鲁棒的状态空间自适应预测控制算法

本文给出了状态空间自适应预测器的一种新算法，由于该算法采用了一种鲁棒的辨识器，因此，它具有一定程度的鲁棒性，稳定性分析的定量化结果表明，在一定的建模误差范围内，自适应闭环控制系统对于未建模动态是鲁棒稳定的。     

一类离散时间系统的鲁棒自适应控制

考虑一类同时存在未建模动态和有界外来干扰的离散时间系统，采用修改的最小二乘算法估计其建模部分的系统参数，并证明所构成的闭环系统是全局稳定的，且其输出跟踪误差还能达到预期的精度。     

变结构模型参考自适应控制：一种切换方法

将处理对象对阶为1、控制增益可切换的鲁棒变结构模型参考自适应控制方案推广到对象为任意相对阶时的一般情形。主要结果是：1）.当对象相对阶大于1时，首先得到了系统跟踪误差与辅助误差与辅助误差间关系的明确表达式，进而证明，平均值滤波器对系统的影响从某种意义上相当于一个未建模动态对系统的影响；2）.若恰当选择平均值滤波器的时间常数，则对各辅助子系统（均为相对阶为1的子系统），只要按相对阶为1时所提出的变结构律进行设计，使它们满足预先给定的性能指标，就可保证系统跟踪误差在预先给定的过渡过程时间内收敛到一个残差集中。     

离散极点配置控制系统的稳定鲁棒性分析

本文首先给出了离散线性系统稳定鲁棒性分析的一个一般结果,然后利用该结果分析了离散极点配置控制系统关于未建模动态特性和参数摄动的稳定鲁捧性,给出了闭环控制系统保持稳定所允许的未建模动态特性和参数摄动的限度。所得结果对于极点配置控制器设计具有指导意义。     

一类不确定非线性系统的模型偏差补偿跟踪控制算法

针对一类带有系统未建模动态和干扰的不确定仿射非线性系统,基于滑模变结构控制和模型偏差补偿控制的思想,给出一种轨迹跟踪数字控制器的实现方法.在采样周期足够小的情况下,利用连续时间系统的前向Euler近似离散模型,首先推导出等价控制项作为前馈控制.然后将导出的状态误差修正项和模型偏差补偿项代替滑模控制中的切换函数,其中状态误差修正项用来保证状态误差趋于零,模型偏差补偿项用来补偿系统的未建模动态和干扰的不确定性,从而既保证了控制系统的鲁棒性,又消除了抖动现象.最后通过构造Lyapunov函数,证明了该控制算法的稳定性,同时以两连杆机械臂的轨迹跟踪为目标的仿真实验也说明了此数字控制器的有效性.     

外骨骼机器人手指鲁棒跟踪控制

基于外骨骼机器人手指系统动力学,提出了机器人鲁棒μ控制器的设计方法。分析了系统模型的不确定性,将负载动力学作为系统的反馈不确定,建立了合理的被控对象标称模型。基于高速DSP实现鲁棒控制器的数字化,在μ控制器设计和数字实现过程中考虑了机器人系统的计算延时。通过实验评估采样延时对机器人控制器鲁棒性能的影响。实验结果表明,μ控制器能够抑制干扰和模型不确定对机器人系统的影响,系统具有很好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。     

具有未建模和有界干扰系统的鲁棒自适应控制(Ⅰ)

考虑一类同时具有未建模动态和有界干扰的连续时间系统,在修改的加权最小二乘法中嵌入一个带相对死区函数的时变加权因子,并以此算法估计系统建模部分的参数.对建模部分的相对阶为零的情况,设计出不含微分环节的自适应控制器,系统输出直接跟踪所给定的参考信号,证明了所构成的闭环系统是全局稳定的.     

一类具有输入状态稳定未建模动态的非线性系统的输出跟踪控制

研究了具有输入状态稳定(input-to-state stability,ISS)未建模动态的一类非线性系统的全局实际输出跟踪控制问题.该类非线性系统具有非线性参数化的未知参数不确定性,未知的非线性不确定性及未建模动态不确定性.与现有结果不同,所考察的系统具有未知的控制系数,其人小及符号等信息都假设是完全未知的.通过利...     

DSP混沌随机信号发生器构造算法研究

提出了用于产生混沌随机序列的ＤＳＰ（数字信号处理）混沌随机信号发生器构造算法。在吸引子转换技术的支持下，由该算法实现的混沌随机信号发生器之运转可避免伪周期及输出失谐的影响，因而其输出的混沌随机序列可用于计算机网络保密通信。     

时变离散系统的一种自适应算法及鲁棒性分析

针对时变离散系统,设计了一间接极点配置鲁棒自适应控制算法．用投影修正的最小二乘法辨识时变系统参数,并用极点配置法设计控制律．辨识机制的投影修正保证了闭环自适应控制系统的鲁棒稳定性．文中着重分析了自适应控制律的特性及闭环系统鲁棒稳定性,得到的结论是：如果未建模动态和平均时变充分小,则闭环系统有界输入、有界输出（ＢＩＢＯ）鲁棒稳定．文中的结果及其证明改进并发展了现有时变自适应控制理论．仿真例子验证了鲁棒性分析的正确性