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超轻型火炮自动调炮技术研究

火力与指挥控制 2018年第12期43卷 99-102页

作者：贾彦斌李荧兴曹帅武彦君张稳北方自动控制技术研究所太原030006

针对超轻型火炮具有柔性环节和基座晃动等特点,研究一种自动调炮技术,采用以正弦加速度安排过渡过程的柔化输入、复合控制算法、输出解耦控制等方法,以适应超轻型火炮的自动调炮控制。试验结果表明,该技术能够满足超轻型火炮的自动调炮... 详细信息

针对超轻型火炮具有柔性环节和基座晃动等特点,研究一种自动调炮技术,采用以正弦加速度安排过渡过程的柔化输入、复合控制算法、输出解耦控制等方法,以适应超轻型火炮的自动调炮控制。试验结果表明,该技术能够满足超轻型火炮的自动调炮控制要求。

关键词：超轻型火炮自动调炮控制柔化输入复合控制算法输出解耦

广义预测控制在智能车辆横向控制中的应用研究

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广义预测控制在智能车辆横向控制中的应用研究

作者：郤伟太原科技大学

学位级别：硕士

汽车在人们生活中越来越重要,带来的交通问题也越来越严重。作为智能交通重要一环的智能车辆,其交通事故率低,道路通行更加高效,受到国内外学者关注。横向跟踪控制是研究智能车辆运动过程的关键技术之一,但横向控制系统存在明显耦合输... 详细信息

汽车在人们生活中越来越重要,带来的交通问题也越来越严重。作为智能交通重要一环的智能车辆,其交通事故率低,道路通行更加高效,受到国内外学者关注。横向跟踪控制是研究智能车辆运动过程的关键技术之一,但横向控制系统存在明显耦合输出。而广义预测控制（Generalized predictive control,GPC）可以利用已知信息在有限时段反复滚动优化,并且其积分作用能够很好的消除稳态误差,具有抗干扰性和鲁棒性,它的预测思想与驾驶员行车思维方式类似,是一种动态控制。因此,本文将广义预测控制器应用于智能车辆的横向控制,并针对性的对控制器进行了改进。具体内容如下:（1）针对二自由度单轨操纵横向控制动力学模型输出耦合的多变量系统,设计了快速求解Diophantine方程的多变量广义预测输出解耦控制器。首先分离输出耦合变量矩阵中与耦合相关的控制参数,并重新定义为对角阵和反对角矩阵的表达形式。其次对受控自回归积分滑动平均模型进行拆分,转化为含耦合和不含耦合两个相关模型,再分别将其与改进的Diophantine方程结合,得到多变量广义预测输出解耦控制器。最后将车辆横向控制模型进行离散化并转换成传递函数矩阵表达式,以满足多变量广义预测输出解耦控制器对模型的要求。（2）针对模型输出耦合现象,设计了广义预测控制最优性能指标函数,在性能指标函数中引入了输出耦合参数,用来消除横向控制模型中输出耦合对车辆运动状态的影响。首先对耦合参数作了对角线上为零的矩阵多项式变换。其次通过求解最优性能指标函数分离出与耦合变化相关联和不相关联的两部分,令耦合变化相关联的部分整体为零,求解引入的输出耦合参数。最后求得最优性能指标下的最优控制输入和最优预测输出。（3）针对智能车辆单入双出的横向动力学模型,改进了矩阵Diophantine多项式方程,对矩阵Diophantine方程进行变形,简化了计算量,提高了广义预测控制器的实时性。首先对矩阵Diophantine方程进行与设计的输出解耦控制器相关的对应耦合项分离,转换为三个矩阵Diophantine方程。然后通过矩阵元素之间的相互对应关系,矩阵转换为仅含单个参数的多项式方程进行求解。最后利用矩阵变换的方式,将计算得到的各个数据重新进行矩阵参数的对应位置排布,组成新的矩阵,即得到矩阵Diophantine方程的矩阵解。最后,将改进的GPC、GPC及PID控制器对智能车辆横向控制进行了仿真对比研究,验证了改进的广义预测控制器的有效性和优越性。

关键词：智能车辆广义预测控制横向控制动力学模型输出解耦

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飞艇三维航迹控制研究

上海交通大学学报 2006年第12期40卷 2164-2168页

作者：王晓亮刘丹单雪雄上海交通大学工程力学系上海200240

研究了在系统存在不确定性或外界干扰的情况下飞艇的三维航迹控制问题.根据飞艇空间运动数学模型的特点,基于滑模变结构控制关于不确定因素的不变性,采用不确定仿射非线性系统在满足匹配条件下输出解耦变结构的控制方法,设计了飞艇的三... 详细信息

研究了在系统存在不确定性或外界干扰的情况下飞艇的三维航迹控制问题.根据飞艇空间运动数学模型的特点,基于滑模变结构控制关于不确定因素的不变性,采用不确定仿射非线性系统在满足匹配条件下输出解耦变结构的控制方法,设计了飞艇的三维航迹控制律.仿真结果表明,在系统存在不确定性或外界干扰的情况下,仍可使飞艇按照规划的航迹飞行.

关键词：飞艇输出解耦变结构控制导航仿真

基于同频同相输出解耦控制的感应加热电源组研究与设计

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基于同频同相输出解耦控制的感应加热电源组研究与设计

作者：梁靖电子科技大学

学位级别：硕士

电磁感应加热电源是当代绿色环保能源在加热工业中运用的一个典范，随着大功率和高频率的要求不断提高，本文设计出了一种在“多对一”加热方式下，11台感应加热电源既独立工作又同时加热的新型电源组模式，在满足技术性能指标要求的同... 详细信息

电磁感应加热电源是当代绿色环保能源在加热工业中运用的一个典范，随着大功率和高频率的要求不断提高，本文设计出了一种在“多对一”加热方式下，11台感应加热电源既独立工作又同时加热的新型电源组模式，在满足技术性能指标要求的同时，提出了基于同频同相输出的感应加热解耦控制方法，有效地抑制了电源间的电磁互扰。本文通过对感应加热技术研究现状与发展趋势系统分析，同时结合电磁感应加热理论及现代电力电子与微处理技术的综合应用，最终完成了系统设计。首先，通过对不同电源主电路拓扑结构和调功方式的比较分析，确定了本课题采用电压式串联谐振的拓扑结构和升频式脉宽移相的调功方式。并阐释了输出解耦控制的原理，提出了抑制电源组中电磁互扰的方法，分析了定频模式和主子模式两种同频同相输出的实现方式，设计出了一种依靠电流传输和差分传输来减小传输过程中电磁干扰的电路。其次，给出了感应加热电源单台系统回路的组成框图，阐述了各个组成部分的构成及其功能，并通过参数计算并确定了器件选型。对信号的检查采样电路进行了设计，通过对频率跟踪的分析，设计出了同频锁相环路。介绍了软件控制流程，给出了保护控制电路的设计。接着，介绍了谐波和功率因数的基本概念，阐述了谐波对系统带来的危害，采取了进线滤波、三相不控整流桥以及软开关技术来更好地防止谐波并进一步提高功率因数。设计了IGBT吸收回路和系统模块间的供电隔离，并采用输出互扰解耦等措施来抑制系统的谐波干扰。最后，对单台电源锁相环，逆变电路和负载输出等各部分的调试波形进行了展示与分析，对两台电源样机的同频同相输出解耦波形和现场调试数据进行了总结与分析，验证了方案的可行性与合理性，经过多次校正与完善，最终完成了基于同频同相输出的感应加热解耦电源组的研制。

关键词：感应加热串联谐振脉宽移相输出解耦谐波干扰

战术导弹垂直发射控制的输出解耦变结构方法研究

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系统工程与电子技术 2003年第7期25卷 829-833页

作者：敖百强李君龙林维菘中国航天科工集团二院二部北京100854

战术导弹垂直发射时需要姿态快速机动 ,这造成了在姿态调过程中导弹呈现较严重的非线性和耦合特性。针对垂直发射时系统的要求和特点 ,利用输入输出解耦变结构控制方法 ,研究了战术导弹垂直发射姿态调转的控制问题。首先结合垂直发射的... 详细信息

战术导弹垂直发射时需要姿态快速机动 ,这造成了在姿态调过程中导弹呈现较严重的非线性和耦合特性。针对垂直发射时系统的要求和特点 ,利用输入输出解耦变结构控制方法 ,研究了战术导弹垂直发射姿态调转的控制问题。首先结合垂直发射的具体特点 ,建立控制系统非线性数学模型 ;然后利用输入输出解耦变结构控制方法 ,进行导弹垂直发射姿态调转的控制系统设计 ,得到了具有良好鲁棒性的非线性控制律 ;

关键词：输出解耦垂直发射变结构控制

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平流层飞艇定点悬停控制律设计

平流层飞艇定点悬停控制律设计

作者：韩雪哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

平流层飞艇可以携带大载荷,实现长时间定点悬停,因此可以作为近空间的观测平台,具有较高的军事和民用价值。平流层定点悬停的控制问题是实现观测平台的搭建的前提,因此本文针对平流层飞艇纵向位置控制策略进行了设计,主要的研究内容如下... 详细信息

平流层飞艇可以携带大载荷,实现长时间定点悬停,因此可以作为近空间的观测平台,具有较高的军事和民用价值。平流层定点悬停的控制问题是实现观测平台的搭建的前提,因此本文针对平流层飞艇纵向位置控制策略进行了设计,主要的研究内容如下: （1）平流层飞艇六自由度完整非线性模型的建立根据定点悬停状态下的特点,进行了一定的合理假设和简化,分析了平流层飞艇所受的外力和力矩,基于牛顿第二定律和动量、动量矩定理等原则建立了平流层飞艇六自由度完整非线性模型,为后续章节中的控制律设计奠定了数学基础。（2）平流层飞艇PID定点悬停控制律设计及分析针对平流层飞艇的纵向运动状态方程,利用推力模型特点,将其作为抵制风干扰的手段,从而采用先调节垂向位置再调节前向位置的控制思想进行定点悬停控制。其中垂向通道内采用内环调节姿态稳定,外环保证垂向位置回归期望位置的双回路PID控制方法。将热环境变化引起的飞艇质量变化及飞艇柔性变形考虑为不确定性影响引入模型中,验证PID方法对模型不确定部分的抑制效果。（3）平流层飞艇变结构控制定点悬停控制律设计及分析采用输出解耦变结构控制方法,此方法当系统进入滑动平面时,可以实现垂向位移和前向位移输出解耦,因此可以利用平流层飞艇的纵向运动状态方程,同时控制垂向、前向通道,抑制常值风干扰的影响。再利用变结构控制系统进入滑动模态后,系统状态与系统的不确定性以及其它未知因素无关的特点,抑制模型中的不确定部分。

关键词：平流层飞艇定点悬停双回路PID 输出解耦变结构控制