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基于逆系统方法与内模原理的航天器姿态控制

系统工程与电子技术 2009年第11期31卷 2719-2722页

作者：胡立坤王庆超广西大学电气工程学院广西南宁530004 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

提出将逆系统方法与内模原理相结合的复合控制器应用于航天器姿态控制。采用基于状态反馈的逆系统方法实现航天器姿态模型的解耦,为了弥补解耦的非理想性,采用内模原理设计闭环控制器,并在改变航天器惯量与加入干扰和噪声的情况下,分析... 详细信息

提出将逆系统方法与内模原理相结合的复合控制器应用于航天器姿态控制。采用基于状态反馈的逆系统方法实现航天器姿态模型的解耦,为了弥补解耦的非理想性,采用内模原理设计闭环控制器,并在改变航天器惯量与加入干扰和噪声的情况下,分析了复合控制的鲁棒性,仿真试验验证了方法的有效性。

关键词：逆系统方法姿态控制内模控制

基于逆系统方法的航天器姿态跟踪最优鲁棒控制

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工程力学 2008年第2期25卷 214-218页

作者：袁长清李俊峰王天舒宝音贺西清华大学航天航空学院北京100084

针对航天器有效载荷(如星载天线、星载相机)快速持续指向地面或在轨特定目标等空间任务,研究了航天器姿态快速连续跟踪控制问题。提出了一种计算跟踪参考姿态的新方法,给出了目标姿态参数的解析表达式。大范围机动时,姿态动力学方程是... 详细信息

针对航天器有效载荷(如星载天线、星载相机)快速持续指向地面或在轨特定目标等空间任务,研究了航天器姿态快速连续跟踪控制问题。提出了一种计算跟踪参考姿态的新方法,给出了目标姿态参数的解析表达式。大范围机动时,姿态动力学方程是强耦合非线性的,用传统鲁棒控制方法处理比较困难。用机动四元数描述姿态误差,以避免姿态跟踪可能产生的奇异。在考虑参数不确定性和干扰力矩的情况下,应用逆系统方法和输入不确定性鲁棒控制与最优控制转换定理,将鲁棒控制问题转化为最优控制问题,回避了传统鲁棒控制复杂的设计过程。控制器的设计方法简单,可应用于更复杂的对象,且参数选择具有很大的灵活性,易于工程实现。仿真结果表明:控制器具有良好的鲁棒性,较高的跟踪精度和快速响应能力。

关键词：航天器姿态跟踪控制逆系统方法最优控制鲁棒控制

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空气重介流化床的基于逆系统方法的内模控制

浙江大学学报（工学版） 2006年第9期40卷 1540-1544页

作者：宋夫华李平浙江大学工业控制国家重点实验室浙江杭州310027

为了提高大型空气重介流化床(ADMFB)的鲁棒性和抗干扰能力,提出了基于人工神经网络(ANN)逆系统方法的内模控制.在分析ADMFB系统可逆性的基础上,该方法利用ANN辨识得到的原系统逆模型与原系统相串连,运用逆系统方法的思想,将该多变量、... 详细信息

为了提高大型空气重介流化床(ADMFB)的鲁棒性和抗干扰能力,提出了基于人工神经网络(ANN)逆系统方法的内模控制.在分析ADMFB系统可逆性的基础上,该方法利用ANN辨识得到的原系统逆模型与原系统相串连,运用逆系统方法的思想,将该多变量、非线性、强耦合的系统通过反馈线性化,解耦成多个相互独立的单输入单输出(SISO)的伪线性子系统,对求得的伪线性系统采用该方法进行控制.ADMFB的仿真结果表明,该方法不依赖于系统的精确数学模型,对恒值扰动具有良好的抑制能力,并当非线性参数发生变化或逆系统存在建模误差时,由该方法设计的闭环系统均具有良好的鲁棒稳定性.

关键词：非线性内模控制逆系统方法神经网络鲁棒稳定性解耦

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磁浮开关磁阻电机径向悬浮逆系统方法控制

电机与控制学报 2009年第3期13卷 356-360页

作者：王喜莲葛宝明北京交通大学电气工程学院北京100044

针对磁浮开关磁阻电机径向力控制的严重非线性,提出了基于逆系统方法的磁浮开关磁阻电机径向力控制方案,设计了依据动态性能要求调节控制参数的综合控制方案,实现了径向力控制的动态线性化,分析了系统稳定控制的条件,建立了仿真模型进... 详细信息

针对磁浮开关磁阻电机径向力控制的严重非线性,提出了基于逆系统方法的磁浮开关磁阻电机径向力控制方案,设计了依据动态性能要求调节控制参数的综合控制方案,实现了径向力控制的动态线性化,分析了系统稳定控制的条件,建立了仿真模型进行仿真分析,并给出了不同动态性能指标下精确的位移跟踪仿真结果。仿真结果验证了控制方案的有效性,且方案易于实现、避免了局部线性化问题,便于确定系统的稳定范围及调节控制参数,为进一步的实践研究提供了基础。

关键词：磁悬浮开关磁阻电机逆系统方法

基于逆系统方法的内模控制在伺服系统低速问题中的研究

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北京化工大学学报（自然科学版） 2005年第2期32卷 98-100页

作者：董翠英陈娟北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

针对常规控制方法对伺服系统低速抖动补偿效果不理想的问题,采用基于神经网络逆系统的内模控制方法对伺服系统进行控制。仿真结果表明,基于神经网络逆系统方法的内模控制能有效的改善低速性能,具有良好的控制效果,且控制器设计简单。

关键词：伺服系统逆系统方法神经网络内模控制

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基于逆系统方法的非线性系统变结构控制

哈尔滨工业大学学报 1996年第6期28卷 107-111页

作者：马克茂史小平许海平王莉梅黑龙江交通高等专科学校基础部

针对一类可化为简约形式的非线性系统，基于非线性系统的逆系统理论，讨论了实施变结构控制的问题．通过对降阶的模型引入动态补偿器．来实现整个系统的部分线性化．在此基础上，设计了变结构控制的切换函数，并对滑动模态进行了讨论．

关键词：非线性系统逆系统方法变结构控制滑动模态

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逆系统方法在航天器姿态控制系统中的应用

航天控制 2003年第1期21卷 32-36页

作者：唐超颖沈春林南京航空航天大学自动化学院南京210016

微分几何方法是非线性控制的传统方法 ,但该方法比较抽象 ,且使用过程中计算繁琐。作为多变量非线性控制的新理论 ,逆系统方法通过研究和引入逆系统理论中的一些概念和结果 ,如α阶积分逆、伪线性系统等 ,来形成非线性系统的反馈线性化... 详细信息

微分几何方法是非线性控制的传统方法 ,但该方法比较抽象 ,且使用过程中计算繁琐。作为多变量非线性控制的新理论 ,逆系统方法通过研究和引入逆系统理论中的一些概念和结果 ,如α阶积分逆、伪线性系统等 ,来形成非线性系统的反馈线性化。它具有物理概念清晰、适用面宽、应用简便的优点。本文首先介绍了逆系统方法的基本思想 ,然后将其用于航天器非线性姿态控制系统的设计中。仿真结果表明 ,航天器的姿态角以较高的精度快速跟踪目标值 ,最终偏差满足要求 ,系统性能良好。

关键词：逆系统方法航天器姿态控制系统非线性控制

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逆系统方法在自动导引制导系统中的应用

仪器仪表学报 2002年第Z1期23卷 357-359页

作者：全国庆张健彭贤海霍春宝北京理工大学机电工程学院北京100081

基于低阶等效辨识模型 ,将逆系统方法与参数辨识相结合 ,首次成功地应用于自动导引反坦克导弹这一多变量、时变、非线性制导系统设计中。利用快速鲁棒自适应控制方法实现了自动导引中的准平行接近制导律 ,且具视线角速度趋于零和最少测... 详细信息

基于低阶等效辨识模型 ,将逆系统方法与参数辨识相结合 ,首次成功地应用于自动导引反坦克导弹这一多变量、时变、非线性制导系统设计中。利用快速鲁棒自适应控制方法实现了自动导引中的准平行接近制导律 ,且具视线角速度趋于零和最少测量条件 ,因此可实现直接碰撞目标 ,并使制导装置的机构简化、尺寸和重量减小。经过大量数学和半物理仿真试验表明。

关键词：低阶等效辨识模型逆系统方法参数辨识鲁棒自适应控制

基于支持向量机α阶逆系统方法的非线性内模控制

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自动化学报 2007年第7期33卷 778-781页

作者：宋夫华李平浙江大学工业控制国家重点实验室工业控制研究所杭州310027

为了提高传统逆系统方法的鲁棒性和抗干扰能力,提出了基于支持向量机α阶逆系统方法的非线性内模控制新方法．该方法利用支持向量机辨识非线性系统的α阶逆模型,并将其串连在原系统之前得到复合的伪线性系统．对求得的伪线性系统采用内... 详细信息

为了提高传统逆系统方法的鲁棒性和抗干扰能力,提出了基于支持向量机α阶逆系统方法的非线性内模控制新方法．该方法利用支持向量机辨识非线性系统的α阶逆模型,并将其串连在原系统之前得到复合的伪线性系统．对求得的伪线性系统采用内模控制方法进行控制．仿真结果证明了该方法的有效性．理论分析和仿真结果均表明,该方法不依赖于系统的模型,且较一般的逆系统方法鲁棒稳定性好,设计简单,跟踪精度高,是解决非线性系统控制的一种可行的理论方法．

关键词：支持向量机非线性内模控制逆系统方法鲁棒稳定性