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高超声速飞行器耦合系统变结构控制设计

宇航学报 2011年第1期32卷 66-71页

作者：周凤岐王延周军郭建国西北工业大学精确制导研究所西安710072

为了解决高超声速飞行器耦合系统控制问题,将上述耦合系统表示成具有非匹配不确定性的关联大系统形式。利用关联大系统的Lyapunov稳定理论及其Riccati方程设计滑动模态及变结构控制。采用Lyapunov方法证明设计的变结构控制使得滑动模态... 详细信息

为了解决高超声速飞行器耦合系统控制问题,将上述耦合系统表示成具有非匹配不确定性的关联大系统形式。利用关联大系统的Lyapunov稳定理论及其Riccati方程设计滑动模态及变结构控制。采用Lyapunov方法证明设计的变结构控制使得滑动模态满足可达条件,且关联大系统全局结构渐近稳定。根据Frobenius-Perron定理得出控制器参数选择算法。最后对于所设计的控制系统在高超声速下的倾斜转弯运动进行了仿真验证。仿真结果表明该控制系统满足高超声速飞行器稳定飞行要求。

关键词：关联大系统高超声速飞行器变结构控制

基于反馈线性化和变结构控制的飞行器姿态控制系统设计

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宇航学报 2004年第6期25卷 637-641,668页

作者：韩艳铧周凤岐周军西北工业大学航天学院西安710072

在大姿态角的情况下,飞行器姿态运动的非线性因素和耦合因素不容忽略,使得传统的基于小扰动假设的近似线性化处理方法面临难以克服的困难。本文首先运用反馈线性化方法,将飞行器姿态通道线性化解耦成三个单输入单输出系统,然后运用分散... 详细信息

在大姿态角的情况下,飞行器姿态运动的非线性因素和耦合因素不容忽略,使得传统的基于小扰动假设的近似线性化处理方法面临难以克服的困难。本文首先运用反馈线性化方法,将飞行器姿态通道线性化解耦成三个单输入单输出系统,然后运用分散滑动模态变结构控制理论对每个通道分别设计变结构控制器,以期使系统获得对参数摄动和外部扰动的鲁棒性。理论研究和数值仿真表明,所设计的控制系统可以适用于飞行器大姿态角飞行的情况,并对系统参数摄动和外部扰动具有较强的鲁棒性。

关键词：飞行器姿态控制非线性反馈线性化变结构控制滑动模态

时滞系统的变结构控制及其在火箭发动机燃烧过程镇定中应用的理论基础

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自动化学报 1995年第6期21卷 649-657页

作者：郑锋程勉高为炳清华大学电机工程系北京航空航天大学第七研究室

本文研究时滞系统的变结构控制及其应用的理论基础．这里引人切换泛函的概念，系统地给出了时滞系统变结构控制的设计方法．此外，还研究了上述设计方法中的关键问题，即所谓特征矩阵的求解问题，给出了一般情况下时滞系统特征矩阵的求法．

关键词：时滞系统变结构控制镇定火箭发动机燃烧过程

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关联不确定大系统的分散变结构控制

自动化学报 1998年第1期24卷 44-49页

作者：杜树新吴铁军陈新海浙江大学工业控制技术国家重点实验室西北工业大学航天工程学院

分散控制方法和变结构控制方法两者优点的结合使得分散变结构控制在大系统研究中得到了广泛的重视．针对各个子系统均为多输入情况，研究了不确定性关联大系统的分散变结构控制方法．基于开关平面的等价性，提出了关联大系统的分散滑动... 详细信息

分散控制方法和变结构控制方法两者优点的结合使得分散变结构控制在大系统研究中得到了广泛的重视．针对各个子系统均为多输入情况，研究了不确定性关联大系统的分散变结构控制方法．基于开关平面的等价性，提出了关联大系统的分散滑动模态全局可达条件．并针对子系统不确定性的界已知及未知两种情况，提出了分散变结构控制算法．该方法克服了以往控制方法中需已知线性关联函数或不确定性关联的界的缺陷．

关键词：分散控制变结构控制关联大系统系统不确定性

使用零动态和变结构控制的发电机非线性综合控制

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中国电机工程学报 2008年第13期28卷 26-32页

作者：万黎陈允平武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072

针对电力系统暂态过程的非线性特性,利用励磁控制和汽门控制的特点,以功角和电压稳定为目标提出一种发电机汽门和励磁综合控制思想。励磁控制以稳定电压为目标,结合基于零动态和变结构控制的概念和原理进行设计,有效地维持了电压水平。... 详细信息

针对电力系统暂态过程的非线性特性,利用励磁控制和汽门控制的特点,以功角和电压稳定为目标提出一种发电机汽门和励磁综合控制思想。励磁控制以稳定电压为目标,结合基于零动态和变结构控制的概念和原理进行设计,有效地维持了电压水平。汽门控制以功角稳定为目标,通过计算零动态系统的暂态能量函数,利用Lyapunov稳定理论,得到稳定流形作为切换面,然后设计相应的变结构非线性汽门控制律,将零动态系统限制在所设计的稳定流形上。变结构控制的特性使控制律具有一定的鲁棒性。汽门控制设计中未使用任何线性化方法,因而控制律对系统的非线性特性完全适应。试验结果表明所设计的控制器不仅对小干扰和大干扰暂态过程具有很好的稳定作用,而且在动态过程中能很好地稳定电压,动态过程具有更好的供电品质。

关键词：鲁棒控制暂态稳定零动态变结构控制汽门控制励磁控制

一类不确定仿射非线性系统的自适应变结构控制

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华中科技大学学报（自然科学版） 2006年第9期34卷 18-20页

作者：李俊沈安文宋保维徐德民西北工业大学航海学院陕西西安710072 华中科技大学控制科学与工程系湖北武汉430074

研究非匹配不确定仿射非线性系统的输出跟踪问题.针对系统中的参数不确定性,基于李亚普诺夫稳定性理论提出了一种分段控制方案,当控制误差大于一定范围时,采用自适应变结构控制方案,使得闭环跟踪系统全局渐近稳定,参数估计值收敛,系统... 详细信息

研究非匹配不确定仿射非线性系统的输出跟踪问题.针对系统中的参数不确定性,基于李亚普诺夫稳定性理论提出了一种分段控制方案,当控制误差大于一定范围时,采用自适应变结构控制方案,使得闭环跟踪系统全局渐近稳定,参数估计值收敛,系统信号保持有界,控制误差减小到零域附近时,切断变结构控制,避免了颤振现象的出现.理论研究和仿真结果证实了理论结果的正确性和有效性.

关键词：变结构控制自适应控制参数估计

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倒立摆系统的变结构控制方案

控制理论与应用 2004年第5期21卷 724-727页

作者：姚利娜王宏周靖林岳红中国科学院自动化研究所北京100080

对单级倒立摆系统的稳定和鲁棒控制问题,提出了一种基于李雅普诺夫直接法的变结构控制方案,理论分析和计算机模拟都表明该控制方案不仅能镇定倒立摆,实现对台车的位移控制,而且当系统参数变化时也实现了对该系统的鲁棒控制.

关键词：倒立摆系统鲁棒控制变结构控制镇定系统参数控制方案计算机模拟问题变化

一种双足机器人变结构控制的ZMP补偿优化方法

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中国机械工程 2008年第24期19卷 2908-2911页

作者：达林方跃法槐创锋北京交通大学北京100044

针对双足机器人系统,设计了一种变结构轨迹跟踪控制器。基于双足机器人系统ZMP(zeromoment point)方程和实际ZMP信息,提出一种ZMP补偿优化方法,通过在线实时调整机器人躯体重心竖直方向上的位置来补偿回复稳定姿态所必需的力矩,最终产... 详细信息

针对双足机器人系统,设计了一种变结构轨迹跟踪控制器。基于双足机器人系统ZMP(zeromoment point)方程和实际ZMP信息,提出一种ZMP补偿优化方法,通过在线实时调整机器人躯体重心竖直方向上的位置来补偿回复稳定姿态所必需的力矩,最终产生修正的ZMP轨迹。12自由度的双足机器人动力学仿真验证了所提出优化方法的鲁棒性和适用性,而且机器人能在一定范围外力的干扰下回复稳定姿态步行。

关键词：双足机器人系统抖振 ZMP 变结构控制

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不稳定过程的最优滑模变结构控制

Journal of Central South University 2021年第10期28卷 3147-3158页

作者： KUMAR Satyendra AJMERI Moina Department of Electrical Engineering National Institute of TechnologyPatna 800005India

本文提出了一种变结构控制(VSC)技术,能够在不稳定过程中获得较好的鲁棒性能。利用鲸鱼优化算法得到了可变流控系统未知参数的最优值。稳定性分析实验验证了所提出的结构对工业过程的适用性。将该控制策略应用于三种不同类型的不稳定过... 详细信息

本文提出了一种变结构控制(VSC)技术,能够在不稳定过程中获得较好的鲁棒性能。利用鲸鱼优化算法得到了可变流控系统未知参数的最优值。稳定性分析实验验证了所提出的结构对工业过程的适用性。将该控制策略应用于三种不同类型的不稳定过程,包括非最小相位和非线性系统。结果表明,本文提出的控制策略具有更好的性能,且对存在外部干扰和噪声的推车倒立摆系统具有良好的控制效果。

关键词：变结构控制滑模控制鲸鱼优化算法鲁棒性非线性系统

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