基于平方根Unscented卡尔曼滤波的无陀螺卫星的姿态估计

针对无陀螺卫星的姿态和速度估计问题,提出基于平方根UKF滤波（square Root Unscented Kalman Filter）的估计算法。为了避免欧拉角带来的奇异问题,采用四元数描述卫星的姿态参数。考虑卫星的非线性模型,采用Cholesky和QR分解,从而平方根UKF滤波方法不仅能保证协方差矩阵的正定性,并且还可以提高算法的计算精度。利用测量矢量的信息,该算法能估计三轴稳定卫星的姿态,且计算简单,无需计算Jacobian矩阵。数值仿真结果表明,所给出的方法是可行而有效的。     

含时变时延的卫星编队姿态协同自适应滑模L2 增益控制

针对带有时变通信时延和输入时延的卫星编队飞行姿态协同控制问题,考虑卫星转动惯量参数不确 定性及干扰,提出了一种自适应滑模犔２ 增益控制算法。该方法首先利用自适应参数辨识技术对由转动惯量参数 不确定给系统带来的扰动上界进行估计,进而设计了含时变时延信息的滑模自适应控制器,构造Ｌｙａｐｕｎｏｖ Ｋｒａ ｓｏｖｓｋｉｉ函数,从理论上证明了闭环系统在该控制器作用下可以协同达到渐进稳定。在此基础上,进一步考虑存在 外部干扰的影响,定义包括外部干扰与自适应参数估计误差在内的广义干扰,设计了对广义干扰具有犔２ 增益抑 制作用且含时变时延信息的姿态协同控制器。最后,仿真结果表明了所提出的控制器的可行性、有效性。     

基于一致性算法的卫星编队姿轨耦合的协同控制

针对卫星编队一主多从结构的相对轨迹、姿态的协同控制问题,提出了一种基于Lyapunov方法的编队飞行协同控制策略。该控制策略将分布式控制思想引入卫星编队飞行的相对轨迹、姿态的动力学系统中,使各从星保持编队构型的同时沿期望轨迹相对主星绕飞。从理论上证明了系统的渐近稳定以及对外部干扰的抑制,并基于一致性算法理论定量地分析了通信拓扑结构为有向图情况下控制器参数的选择范围。此外,利用星星间的相对位置信息确定各从星的期望姿态和角速度,以确保对卫星编队进行姿态协同控制,达到跟踪同步的目的。最后将提出的算法应用于卫星三角形编队飞行的协同控制,仿真结果表明该方法的可行性与有效性,具有潜在的应用前景。     

基于H∞鲁棒控制的挠性卫星姿态控制

针对存在未建模动态、模型参数不确定性和外力矩扰动的挠性卫星，通过选择合适的加权函数将挠性卫星姿态控制问题转化为H∞混合灵敏度问题。采用H∞优化方法设计了鲁棒控制器。最后对卫星姿态控制系统进行了仿真研究，结果表明采用鲁棒控制器的姿控系统较传统的PID控制的姿控系统具有更好的鲁棒稳定性和抗干扰性能。     

一种基于遗传算法的神经网络控制方法研究

给出一种采用遗传算法同时进行神经网络控制器的权值和结构优化设计的方法，并将该方法分别应用于球杆系统和连续搅拌反应釜系统的控制，仿真结果表明，用该方法得到的神经网络控制器具有结构简单、泛化能力强、控制效果良好的特点。     

改进的Elman网络与机理模型的互补建模方法

利用一种改进的Ｅｌｍａｎ动态神经网络,并结合系统的机理模型,给出了一种适用于在线仿真的互补建模方法。 本方法的实现复杂大系统的在线仿真提供了一个理想的建模途径。     

基于T-S模型不确定离散时滞系统的保成本控制

针对非线性不确定时滞系统的模糊保成本控制问题,讨论了参数不确定离散时滞系统的模糊保成本控制问题,并基于线性矩阵不等式(LMI:Linear Matrix Inequality)给出了参数不确定离散时滞系统模糊保成本控制的控制律存在的一个充分条件及成本上界.从而使求解模糊保成本控制器的非优化问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题.数值仿真结果表明,所提出的方法是可行而有效的.     

模糊辨识理论与应用研究发展

从模糊系统处理不确定、非线性、复杂系统出发,分析国内外模糊辨识理论与应用情况,介绍目前常用的几种方法以及它们的优缺点。在此基础上,系统地综述模糊辨识领域存在的理论与实际问题,并探讨了今后的研究方向。