奇异系统的终端滑模变结构控制

研究了奇异系统的终端滑模变结构控制问题. 通过线性非奇异变换将奇异系统化为受限等价形式,在此基础上提出了一种指数型非线性滑动超曲面,并给出相应的控制律. 研究表明,其闭环系统渐近稳定,同时系统的状态变量能够在有限时间内到达平衡点. 试验验证了该设计方法的合理性和有效性.     

高维不确定多变量系统的高阶滑模分解控制

针对一类高维不确定多变量系统,提出一种高阶非奇异终端滑模分解控制方法.通过两次非奇异状态变换,首先将系统分解为输入输出子系统和内部子系统.针对输入输出子系统,巧妙结合高阶滑模和非奇异终端滑模,基于跟踪微分器技术,设计了一种新型的高阶非奇异终端滑模控制器,可提高子系统的收敛速度,消除滑模控制的高频抖振信号,同时将内部子系...     

变时滞奇异Lurie中立型切换系统的鲁棒控制

基于Lyapunov-Krasovskii泛函、Schur补引理及矩阵不等式方法,讨论一类具有不确定性变时滞的奇异Lurie中立型切换系统的鲁棒H_∞控制问题.在系统的某种切换策略下,得到了使不确定变时滞奇异Lurie中立型切换系统能够渐近稳定的充分性判据,为系统的综合提供了可行性判据.设计具有记忆的状态反馈控制器,为系统的稳定性分析及控制器的综合提供了更多的自由度.通过数值仿真,验证了控制器的有效性和实用性.     

基于内模原理的状态反馈控制在陀螺平台视轴稳定系统中的应用

针对陀螺平台视轴稳定系统快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以挠性速率陀螺为核心的两轴陀螺稳定平台。结合某光电侦查导引系统设计过程,在多环路从属控制结构中引入内模控制,使位置环、速度环、电流环顺序依次投入运行,以快速的内环路有效抑制干扰,而主环路仍以窄带宽保证跟踪精度,达到了良好的控制效果,满足了高精度光电侦查导引系统对陀螺稳定平台快速性和稳定性的要求。     

一种抑制陀螺章动的方法研究

本文分析了动力陀螺稳定平台的特点,研究了动力陀螺在应用过程中产生的陀螺章动现象,并分析了陀螺章动对陀螺稳定系统的影响。根据动力陀螺的章动特性,采用数字滤波的方法,抑制陀螺震荡现象,达到陀螺平台空间稳定的目的。     

新型低温哨音超流体陀螺模型

针对应用超流体发展高精度新型陀螺的可行性,研究利用交流约瑟夫森效应的低温超流体陀螺原理和典型方案. 首先对陀螺的交流约瑟夫森效应、转动信息与交流约瑟夫森频率关系以及检测等环节建模,并进行系统仿真. 验证了陀螺敏感恒定角速度（地球自转）的过程,进一步研究变输入角速度跟踪、敏感面积及薄膜面积等结构参数对精度的影响. 仿真结果表明,应用交流约瑟夫森效应的低温超流体陀螺原理发展新型高精度陀螺仪是可行的.     

力矩激励器振动系统设计原理

用等效电路方法分析了力矩激励器振动系统的特性,得出了力矩激励器的力矩输出与系统参数及负载之间的关系,并进行相应的实验,验证了用等效电路法在分析、设计力矩激励器研究中的作用.力矩激励器的低频力矩输出一般比较弱,在分析其输出特性基础上,相应设计了能够工作于较低频率的大型力矩激励器,并与小型力矩激励器力矩输出结果作了对比,实验结果符合理论分析,低频特性得到了较好的改善.     

卡尔曼滤波器用于液压伺服系统中非线性参数的推定

从现代控制理论的观点出发,用卡尔曼滤波器的方法,把系统中的夫知参数作为未知状态来估计,对微机控制的液压伺服系统建立了含有非线性参数的线性动态数学模型.并利用系统连续微分方程和实验系统中差分方程的参数之间的关系,定量地推导出液压伺服系统中不可忽略的非线性因素:伺服阀滑间流量增益系数、压力流量系数以及干扰力矩.     

基于观测器输出反馈奇异时滞系统的同时H_∞控制（英文）

讨论了单个控制器同时镇定一组时滞奇异系统的问题.通过引入Lyapounv-Krasovskii泛函,给出所设计的同时镇定控制器的充分条件,保证了奇异时滞闭环系统的正则、无脉冲、稳定且具有H∞性能.利用基于观测器的状态反馈和状态反馈控制相结合的方法得到闭环时滞奇异系统同时H∞控制的充分条件,明确地给出了输出反馈控制律的表达式.所得控制器可由一组线性矩阵不等式求解得出,避免了矩阵分解.最后,由仿真算例说明该方法的可行性.     

融合IWT与SVD的鲁棒和隐蔽性数字图像水印方案

针对数字图像水印的鲁棒性和隐蔽性问题,提出一种基于整数小波变换(IWT)和奇异值分解(SVD)的图像水印方案.首先,利用整数小波变换将宿主图像变换到小波域.然后,在获得的每个频带上进行奇异值分解,并根据比例因子将水印嵌入奇异值中.最后,在权衡考虑鲁棒性和隐蔽性下,利用粒子群优化(PSO)算法获得最优的比例因子.实验结果表明,该水印方案对常见的图像处理操作具有较好的鲁棒性,同时保持了优良的隐蔽性.     

奇异系统时滞依赖的非脆弱鲁棒H_∞控制

讨论了不确定时变时滞奇异系统的H_∞控制问题,同时考虑到对象和控制器本身的确定性,选取了适当的Lyapunov函数,给出了不确定时变时滞奇异系统存在时滞依赖鲁棒H_∞控制器的充分条件.基于线性矩阵不等式的设计方法,数值算例进一步验证了方法的有效性.     

应用非线性干扰观测器的反推终端滑模飞行控制

针对飞机机动飞行时模型非线性、气动参数和力矩干扰不确定性的特点,提出一种基于非线性干扰观测 器的反推终端滑模控制方案. 该方案利用非线性干扰观测器逼近系统不确定性,取消了不确定性上界已知条件. 反 推设计过程中结合动态面控制设计虚拟控制律,能避免计算复杂性问题,通过引入快速终端滑模控制策略,提高了 系统收敛速度和稳态跟踪精度. 采用Lyapunov 稳定性理论证明了闭环系统所有信号一致终结有界. 对某战斗机进 行6 自由度机动飞行仿真,验证了该控制方案的有效性.     

单脉冲星自主导航系统可观测性分析

研究了基于单脉冲星的卫星自主导航系统中的重要理论问题——可观测性问题.建立了系统的状态方程和量测方程,根据扩展卡尔曼滤波对系统模型进行线性化处理的特点,采用分段式定常系统(PWCS)的可观测性分析方法分析系统的可观测性,经理论分析可知,系统的可观测矩阵接近奇异,可观测性较差.仿真结果表明：利用单颗脉冲星的量测信息能够修正卫星轨道动力学预报的位置和速度估计值,在短期内可将其误差控制在一定的范围内,但是很难实现长期的卫星自主轨道保持.     

不确定中立型奇异系统的鲁棒H_∞控制

研究了包含混合时滞的中立型奇异系统的鲁棒H∞控制问题,在Hong Li提出的算子￡(x1)=Ex(t)-Gx(t-h)稳定性的基础上,对既含有范数有界不确定参数又含有未知常时滞的奇异系统,得到存在无记忆状态反馈使所考虑系统是稳定的且具有H∞性能γ的充分条件.所得结论以LMI形式给出.     

针对传感器故障的广义系统主动容错控制

针对传感器失效情形,提出基于全维状态观测器的广义系统主动容错控制的设计方法.根据广义系统的分离定理,当传感器失效,利用调整观测器增益阵参数的办法来实现容错.数值例子验证了所提方法的有效性.     

光纤陀螺中双折射调制噪声的实验观察与理论分析

本文对光纤陀螺中双折射调制噪声的性质进行了研究.在采用高双折射光纤的陀螺系统中,实验观察发现,双折射调制噪声对系统长期性能影响很大,特别在光纤环中偏振方位控制不理想的情况下,将使系统的长期零漂增大.此外,在信号检测频率处,发现双折射调制产生的噪声与Sagnac信号有确定的π/2相位差.本文建立在Jones表述基础上的理论分析,为解释和消除此噪声对系统性能的影响提供了依据,给出了与实验完全一致的结果.最后,根据这些结果,对消除双折射调制噪声对系统性能影响的方法进行了讨论.     

水平与竖向近场强震作用下混凝土框架结构的抗剪性能

探讨水平与竖向耦合近场强震作用对钢筋混凝土框架结构梁、柱相对抗剪性能的影响,分析双向加速度峰值比、构件剪跨比、结构竖向自振周期及框架柱初始轴压比与框架梁、柱的抗剪性能之间的关系.结果表明:峰值比及竖向自振周期的增加对梁、柱抗剪性能有明显的削弱作用;梁、柱抗剪性能系数随着剪跨比及初始轴压比的增加呈先增大后减小的变化趋势;在水平与竖向近场地震作用下,对常规的抗震设计工况,出现了混凝土框架柱先于框架梁的剪切失效破坏模式.     

基于改进粒子群优化算法的PID控制器参数优化

PID参数优化是控制领域的热点,其控制效果与比例、积分、微分参数有直接关系.为了改善系统性能,提出用一种改进的粒子群优化算法对PID控制器参数进行优化.该算法引入进化速度因子和聚集度因子对权值进行改进,进而改进了速度更新公式,并引入飞行时间因子以改进位置更新公式.通过3种典型函数证明了该算法的优越性,加快了收敛速度,提高了寻优效率.以典型二阶被控模型为研究对象,将上述算法与其他粒子群算法进行对比,表明改进的粒子群算法得到的PID参数具有更好的控制性能.     

定子电阻在线Fuzzy观测器的设计

在直接力矩控制系统中,电机定子电阻值在运行过程中一直是变化的,从而影响了系统的低速性能.本文就这一问题进行了讨论.并设计了定子电阻在线Fuzzy观测器.从而为改善系统的低速性能奠定基础.     

基于PSO-LQR的二级旋转倒立摆控制系统设计

二级倒立摆是一个典型的多变量、非线性、强耦合的不稳定系统,其系统模型的建立及控制方法的设计在控制工程领域具有重要意义.针对所设计的二级旋转倒立摆采用拉格朗日方程法建立了系统动力学模型;然后根据此动力学模型,设计了一种基于粒子群优化算法的线性二次型控制器(PSO-LQR)对系统进行稳定控制;最后分别采用LQR控制器及PSO-LQR控制器对旋转二级倒立摆系统的稳定控制进行了仿真验证.仿真结果表明,两种控制方法都能对该系统进行良好控制,且基于PSO-LQR方法的控制器能够获得更好的控制效果.