BLDC位置伺服系统的离散滑模输出反馈控制

研究了有界不确定离散时间系统的输出反馈滑模控制设计问题。提出一种基于多速率采样输出反馈和幂次函数趋近律的离散滑模控制方法,并将研究结果用于设计无刷直流电机位置伺服系统。该方法仅需已知位置信号即可完成位置伺服系统的设计。理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器可以消除系统抖振,并使伺服系统具有良好的跟踪能力和强鲁棒性。     

一种有限对象集的输入通道任意增益/相角裕度调节方法

针对一类有限多输入多输出线性时不变对象集,提出了一种调节输入通道增益/相角裕度的方法。首先针对单个对象,采用连续线性二次调节器理论设计状态反馈控制器;进而利用周期控制方法设计一个针对有限对象集的线性周期控制器。该控制器可使有限对象集的所有反馈控制回路在输入通道同时实现任意大的增益裕度和直到90°的相角裕度。仿真结果表明了所设计控制器的有效性。     

基于改进双延迟深度确定性策略梯度法的无人机反追击机动决策

针对近距空战下的自主机动反追击问题,建立了无人机反追击马尔科夫(Markov)决策过程模型;在此基础上,提出了一种采用深度强化学习的无人机反追击自主机动决策方法.新方法基于经验回放区重构,改进了双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法,通过拟合策略函数与状态动作值函数,生成最优策略网络.仿真实验表明,在随机初始位置/姿态条件下,与采用纯追踪法的无人机对抗,该方法训练的智能无人机胜率超过93％;与传统的TD3、深度确定性策略梯度(DDPG)算法相比,该方法收敛性更快、稳定性更高.     

利用跟踪-微分器构造增广比例导引律

研究了一种构造增广比例导引律的方法.采用具有较强滤波功能的跟踪-微分器来估计视线角速度和视线角加速度,并将信号延迟环节和指令"软化"环节构成导引耦合器来消除跟踪-微分器过渡过程对导引性能的不利影响.给出了几种典型跟踪-微分器构造增广比例律时的应用方法,针对典型跟踪-微分器的优缺点,提出了一种简洁快速无振荡跟踪-微分器,并将其用于增广比例导引.仿真实验表明,具有跟踪-微分器结构的增广比例导引方案有良好的导引性能,且简单可行.     

动态面过失速机动飞行控制律的设计

提出了一种基于B-spline网络和动态面控制方法的过失速机动飞行控制律设计方法。针对飞机气动力和力矩的非线性和不确定性,引入具有学习和记忆功能的B-spline网络,自适应逼近飞机的气动力和力矩,加快参数收敛速度,改善系统的过渡过程性能。动态面飞行控制律消除了Backstepping设计方法中由于对虚拟控制反复求导而导致的复杂性问题。基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的所有信号半全局一致毕竟有界,并且通过适当选择设计参数,跟踪误差可收敛到原点的一个小邻域内。大迎角过失速机动飞行的数值仿真验证了方法的有效性。     

一种Backstepping模型参考鲁棒飞行控制律的设计

提出了一种Backstepping模型参考鲁棒飞行控制律的设计方法。方法的主要特征是：在仅需要输入输出信号的情况下，即使系统参数未知且存在未建模动态和非线性因素干扰，系统仍能保证较强的鲁棒性，获得良好的跟踪效果。具体给出了飞机纵向通道短周期控制的设计方案，同时讨论了其他复杂模态下该方案的扩展方法。对上述方案的数值仿真显示了该方法良好的跟踪性能。     

简化的鲁棒自适应动态面飞行控制律设计

提出一种简化的鲁棒自适应动态面飞行控制律设计方法。动态面飞行控制律消除了反推设计中由于对虚拟控制反复求导而导致的复杂性问题。利用神经网络在线逼近飞机气动参数的不确定性和外界干扰,简化神经网络参数调整方法,使在线调整更新参数仅为不确定项的个数。基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的所有信号半全局一致最终有界。大迎角过失速机动飞行的数值仿真表明：在考虑气动参数摄动和外界干扰的情况下,过失速机动仍很好地实现,且兼具控制器结构简单和鲁棒性强的特点。     

某型飞机纵向通道极限状态限制器设计与实现

极限状态限制器是保证飞机飞行安全的重要设备,本文提出了一种基于传感信号神经网络训练的某型飞机极限状态限制器,讨论了限制器的结构和限制因素,给出了限制器控制律的神经网络实现方法。数值仿真结果表明(高度10km,马赫数0.8/1.5):1.当飞行员平稳拉杆(2°/s),攻角和法向过载平稳增加直至其中一项超过边界值时,驾驶杆纵向位移被限制。2.当飞行员猛烈拉杆(8°/s)时,限制器预计飞机攻角或纵向过载的过于剧烈变化而对驾驶杆位移提前限制。     

模型参考鲁棒控制的重新设计与仿真

提出了一种新的模型参考鲁棒控制方案。分析了以往方案在被控对象相对阶大于1时跟踪性能不理想的原因,通过对误差方程的变换引入新的Lyapunov函数,由此重新设计了其Backstepping控制律。可以证明:即使系统参数未知且存在未建模动态和非线性因素干扰,新方案在保证闭环系统稳定性的同时,可显著改善系统的跟踪性能并降低控制信号的幅度。分别采用新方法、以往的模型参考鲁棒控制和传统的零极点配置方法,对某自动驾驶仪俯仰保持模态控制律设计进行数值仿真对比,结果表明:无论从跟踪性能和控制信号性能来看,都以新方案为最优。     

周期控制的MIMO系统任意增益/相角裕度调节方法

针对一类有限维多输入多输出线性时不变系统,提出了一种调节输出通道增益/相角裕度的方法。采用连续线性二次型调节器理论和周期控制方法设计一个可被计算机直接执行的线性周期控制器。理论证明该控制器可同时在系统所有反馈控制回路的输出通道实现任意大的增益裕度和直到90°的相角裕度,且系统输出采样间隔性能良好。仿真结果表明了所设计控制器的有效性。