水下潜器的鲁棒控制系统设计

讨论了单变量系统的定量反馈理论（ＱＦＴ）与Ｈ∞两种鲁棒控制设计方法之间的关系,并结合两种方法的优点对水下潜器的控制系统进行了设计研究．研究表明,ＱＦＴ 的设计问题可以通过设计指标的近似转换转化为Ｈ∞控制设计问题,这为Ｈ∞控制性能权函数选取提供了依据．使用Ｈ∞控制方法不需要太多的设计经验,但设计的控制器结构较复杂且存在保守性．用ＱＦＴ 方法可对Ｈ∞控制器再进行优化调整,调整后的控制器结构简单,易于工程实现．ＱＦＴ 与Ｈ∞控制之间的有效结合,降低了水下潜器鲁棒控制系统的设计难度．     

对抗条件下水下目标分布模型研究

根据水下目标对抗来袭水下潜器的基本原则和典型态势,以正态分布模型为基础,推导了随机机动及机动并使用对抗器材2种情况下的目标位置分布模型．借助能够真实再现水下潜器攻击目标的完整攻防过程的仿真系统,记录对任一阵位对抗来袭水下潜器状态下的目标分布情况．仿真结果表明：文中给出的模型与仿真所得的分布情况一致,证明了其有效性和合理性,可进一步利用该分布模型为评估水下潜器攻击效果或规划水下潜器搜索策略提供支撑．     

水下潜器导管螺旋桨在转艏摆动中的推力特性分析

采用多重滑移网格技术和计算流体力学(CFD)方法对作为水下潜器主要控制机构的导管螺旋桨在水下潜器各子系统流场影响下作转艏摆动时的推进特性进行数值模拟,研究了潜器组合体流场对导管螺旋桨所发出的推力的影响,对水下潜器系统中导管螺旋桨在其转艏摆动中的所发出的推力的规律进行了总结,并分析了水下潜器组合体与导管螺旋桨的水动力相互影响因素.计算结果表明:水下潜器组合体流场对导管螺旋桨的推进特性有不可忽略的影响,其中导管螺旋桨前端的鱼雷状浮体是影响其推进特性的主要因素,在其水动力相互影响区域长度范围内,浮体与螺旋桨之间轴向距离越小,螺旋桨所发出的推进力越大;鱼雷状浮体对导管螺旋桨推进特性的影响主要是通过改变螺旋桨盘面处的进速来体现.在研究水下潜器系统中导管螺旋桨推进力特性时,只有将潜器组合体与所研究的导管螺旋桨组合成为一个整体、同时将这样一个组合整体结合到水下潜器系统具体的运转环境来进行计算才能得到一种符合工程实际的结果.     

静电场下有机晶体TTF—TCNQ研究

为了弄清重力对有机晶体和聚合物形成的影响,本文采用静电悬浮法研究了ＴＴＦ－ＴＣＮＱ晶体的生长情况．结果表明,在高压静电场下生长的ＴＴＦ－ＴＣＮＱ晶体的尺寸、热稳定性和质量均比没有施加电压下生长的ＴＴＦ－ＴＣＮＱ晶体要好     

DTMF接收器在程控电话上的应用

主要介绍单片机控制的ＤＴＭＦ信号接收器在程控交换机键控电话系统中的应用，详细分析了ＭＴ８８７０的内部结构和使用典型线路，描述了８０Ｃ３１单片机对ＭＴ８８７０接收器的控制工作原理，并应用该原理给出了设计长途电话控制加密器的电路方法。     

H∞最佳鲁棒性控制系统中Q0的计算

依据Ｈ∞最佳控制理论，ＺａｍｅｓＧ和ＦｒａｎｃｉｓＢＡ发展了一种鲁棒控制系统的设计方法。当受控装置Ｐ（ｓ）没有ＲＨＰ极点时，这种方法中Ｑ０的设计仍有待解决。本文简要介绍了上述理论，提出了一种计算Ｑ０的方法，使用这种方法设计了一个系统。     

调Q Cr∶LiSAF差分吸收激光雷达控制系统

设计了一种双脉冲双波长可调谐调ＱＣｒ∶ＬｉＳＡＦ差分吸收激光雷达控制系统．阐述了该系统计算机控制原理．给出了控制系统流程图和激光雷达回波信号的检测与处理方法     

基于CPLD的线路编解码器的设计与实现

介绍了水下潜器三维图像数字传输系统线路编解码器设计原理．该设计采用了586B线路码型，其核心电路用可编程逻辑器件CPLD实现．介绍了电路设计原理以及系统实验．通过试验验证了方案的可行性和先进性．系统误码率满足设计要求．     

乙炔二锂（C2Li2）异构体反应的分子轨道研究

基于量子化学从头计算法（ＣＣＳＤ（Ｔ）、ＱＣＩＳＤ（Ｔ））以及二阶微扰法（ＭＰ２），研究了乙炔二锂分子的平面桥式与线性式之间的异构化途径．６－３１１Ｇ（ｄ）基态被用于几何优化和反应途径的确定，而６－３１Ｇ（３ｄｆ）基态被用于单点式计算．其有关结构优先及成键特征的结果与用Ｍφｌｅｒ－Ｐｌｅｓｓｅｔ微扰方法所得一致．在ＭＰ２／６－３１１Ｇ（ｄ）理论水平上给出了质－权坐标的最小能量途径．在本研究的最高理论水平［ＱＣＩＳＤ（Ｔ，ＦＵＬＬ）／６－３１Ｇ（３ｄｆ）∥ＱＣＩＳＤ（Ｔ，ＦＵＬＬ）／６－３１１Ｇ（ｄ）］上，发现平面型分子的异构化势垒（１０．０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）要比线型Ｃ２Ｌｉ２（１．３ｋｃａｌ／ｍｏｌ）的大得多     

水下六自由度潜器运动装置及信息交换方式

介绍六自由度水下潜器实验装置的控制系统，它是由多台处理器组成的系统，主计算机协调控制、统一管理各个分处理器和外部设备，实行并行采集和处理外部信息，处理器之间进行协调的数据交换，保证了信息的通畅。避免了数据传输的瓶颈问题．     

基于定量反馈理论的汽车转向控制系统设计

提出一种基于定量反馈理论的主动前轮转向策略，通过反馈控制系统控制汽车的动态特性，以跟踪汽车转向理想横摆角速度。进而提出了基于定量反馈理论的主动四轮转向策略，使得汽车重心处的侧偏角和车体横摆角速度实现了解耦控制。多种情况下的非线性仿真结果表明，给出的鲁棒解耦控制系统具有很好的控制特性。     

Decoupling Control of Lateral Dynamics for 4WS Vehicle

An four wheel steering (4WS) feedback control system that simultaneously achieves both body sideslip angle and yaw rate responses always desirable regardless of changes in vehicle dynamics. Quantitative feedback theory (QFT) is offered as the main tool for designing the control law. Inverted decoupling is also employed to make multivariable quantitative feedback design easier. Various nonlinear analyses are carried out and show that the proposed control system is a robust decoupling controller which not only makes body sideslip angle and yaw rate of the vehicle track the desired reference input signals respectively, but also satisfies the requirement of robustness for the control system. The results also indicate that the control system can make it available to realize ideal lateral steering dynamics tracking for vehicles.     

小型航行体鲁棒动态逆姿态控制

针对小型航行体在复杂水流环境下航行时姿态模型具有强耦合、高度非线性和不确定性等特点,在不忽略各通道间耦合作用的条件下,提出了小型航行体鲁棒动态逆姿态控制方法.采用动态逆控制方法对航行体姿态模型进行解耦和线性化,进而由滑模变结构控制方法解决了控制系统对参数摄动和系统建模的不确定性敏感的问题,并应用李亚普诺夫理论证明了控制系统的稳定性.仿真结果表明,本文设计的鲁棒动态逆姿态控制方法不仅能够满足小型航行体的技术性能要求,且具有较强的适应性和鲁棒性.      

小型航行体近水面纵向运动鲁棒控制

质量较轻的小型航行体在近水面运动时易受波浪力干扰,影响运动稳定性和控制精度,为抑制干扰,在建立纵向平面动力学模型的基础上,采用H_∞混合灵敏度鲁棒控制方法设计了小型航行体近水面纵向运动控制器,建立了近水面波浪力模型,并结合所建立的波浪力模型进行了小型航行体纵向运动控制的数学仿真和半实物仿真实验研究. 结果表明,所设计的控制器调整时间短,超调小,鲁棒性较强,可较好地解决小型航行体近水面航行时的波浪干扰问题,为小型航行体总体控制系统设计提供参考依据.      

基于鲁棒神经网络的水下机器人运动控制

针对水下机器人神经网络控制中系统响应速度慢及对噪声较敏感的问题,依据变结构控制理论,提出了一种基于鲁棒神经网络的水下机器人控制方法E利用指数趋近律,推导出神经网络参数的镇定算法,并采用标准误差反向传播(EBP)算法最小化目标函数,最后在水下综合探测机器人仿真平台上进行了试验研究E试验结果表明,该控制方法对神经网络学习率的改变和外界扰动有很强的鲁棒性,大大降低了机器人机械传动系统的磨损,且能够保证神经网络快速、稳定地学习,从而满足实时性控制的要求,具有较高的理论和实用价值.     

小型水下自航行器动力学建模与控制

水下自航行器动力学建模是其控制研究的基础,为此基于Newton-Euler法建立了水下自航行器的一般动力学模型,其模型具有复杂非线性特征．利用解耦和摄动理论对模型进行了合理简化,将控制系统分解为弱耦合的子系统．基于简化模型设计了航速、航向、纵倾和深度控制器,仿真结果证明了自航行控制的鲁棒性和稳定性。     

基于定量反馈理论的两轴稳定平台混合控制器设计

针对两轴稳定平台中控制对象的不确定性及其扰动问题,在建立其不确定数学模型的基础上,综合考虑了对象的不确定性范围和系统的性能指标要求,采用定量反馈理论研究了两轴稳定平台跟踪伺服控制,设计了鲁棒性强的跟踪控制器.采用Matlab进行仿真结果显示:定量反馈理论(QFT)和比例积分微分(PID)相结合的直流电机驱动控制器具有响应速度快、无超调、抗干扰能力强以及稳态误差小等优点;其动、静态性能均优于单一控制器,较好地抑制输出干扰带来的影响,使两轴稳定平台系统得到良好动态响应,便于工程实现.     

灵巧航行体半实物仿真系统设计方法与应用

以新型灵巧航行体研发为背景,针对其近水面运动易受波浪力干扰、舵面受力复杂等问题,通过建模与仿真解耦设计、环境条件自动切换等方法设计了模拟灵巧航行体水中工作环境的半实物仿真系统,并在此基础上进行了实时仿真计算能力试验、灵巧航行体半实物仿真试验研究和波浪干扰试验研究. 结果表明,应用所建立的设计方法构建的半实物仿真系统解决了灵巧航行体近水面运动姿态控制系统半实物仿真的需求,可为灵巧航行体的姿态控制系统设计和实航试验提供重要参考依据.      

自主稳定可控制水下拖曳体的设计及控制性能

针对现有可控制拖曳体控制机构复杂、姿态不容易稳定的缺陷,提出并设计了一种自主稳定可控制拖曳体的样机．该拖曳体主要由可调节攻角迫沉水翼、方向稳定浮体和矩形主体组成,拖曳体的轨迹与姿态控制由主动迫沉水翼以及双尾推进器产生的力和力矩的改变来实现．水动力操纵试验表明：采用前述方法设计的拖曳体具有良好的姿态稳定性和更高的深度操纵效率,对其控制系统的设计要求也大大简化．     

基于LMI的鲁棒控制器设计

描述了线性矩阵不等式 ( LMI)的标准形式 ,研究了常见的控制问题与 LMI的关系 .重点讨论了基于 LMI方法的鲁棒控制器设计问题 ,以及鲁棒控制的分析和综合问题 ,推导了将鲁棒控制器设计问题转化为线性矩阵不等式 ( LMI)形式 ,给出了通过求解 LMI构造控制律的算法 .以某水下航行器为例 ,设计了基于 LMI的鲁棒控制器 .仿真结果验证了所给控制律算法的有效性 .