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非最小相位高超声速飞行器非奇异滑模控制

兵工学报 2024年

作者：韦巧玲杜雨欣周超王芳燕山大学理学院河北农业大学海洋学院

针对受外界干扰和非最小相位影响下的高超声速飞行器的跟踪控制问题，提出基于Byrnes-Isidori(B-I)标准型的滑模控制策略。设计新的积分滑模面和新型复合趋近律，在趋近律中将指数函数和符号函数结合，提高系统的抗抖振能力和快速收敛... 详细信息

针对受外界干扰和非最小相位影响下的高超声速飞行器的跟踪控制问题，提出基于Byrnes-Isidori(B-I)标准型的滑模控制策略。设计新的积分滑模面和新型复合趋近律，在趋近律中将指数函数和符号函数结合，提高系统的抗抖振能力和快速收敛性能。采用滑模控制方法，构造鲁棒滑模控制器，保证内部动态的渐近稳定性。同时构造非奇异终端滑模控制器，保证速度跟踪误差的实际有限时间稳定性和外部动态的有界稳定性。结合非奇异终端滑模控制具有鲁棒性强、收敛速度快等特点，设计终端滑模干扰观测器解决速度子系统和航迹角子系统中的外界干扰问题，并利用Lyapunov理论进行稳定性分析，证明了估计误差的实际有限时间稳定性，通过对比仿真表明了基于(B-I)标准型的滑模控制策略的可行性和有效性。

关键词：高超声速飞行器非最小相位干扰观测器非奇异滑模控制

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水电单元机组折线调节方法

中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3553-3562,I0018页

作者：周宇阳郭俊鑫李伟董利江上海朴宜实业有限公司上海市闵行区200240 国家能源集团新疆吉林台水电开发有限公司新疆维吾尔自治区伊宁市835000 国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000 新疆新能集团乌鲁木齐电力建设调试所新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000

针对非最小相位特性引起的水电机组机网协调过程中的有功机动障碍,定义了功率反调过程的有功拐点、有功以及积分电量零点穿越点等3个特征时刻,在单管单机刚性水击条件下建立水轮机及其水力系统数学模型并且进行折线控制律的解析推导,辅... 详细信息

针对非最小相位特性引起的水电机组机网协调过程中的有功机动障碍,定义了功率反调过程的有功拐点、有功以及积分电量零点穿越点等3个特征时刻,在单管单机刚性水击条件下建立水轮机及其水力系统数学模型并且进行折线控制律的解析推导,辅助数值计算方法获得不同水力惯性系数Tw和导叶开度速率gps条件下的有功特征,以此为依据开展开度模式下水电机组折线优化调节的方法研究,通过弹性水击仿真模型进行基于内模整定的比例微分积分(propotional integrated differential,PID)调节、作为折线特例的直线调节、以及优化折线调节的数值对比试验,仿真以及长期的工程实践均表明,折线调节的控制效果较优,且由于实施过程简洁、过程迅速而更易于在现场控制工程中采纳。

关键词：水电调节机网协调解析反调非最小相位折线调节柔性控制

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热工非最小相位对象工程控制及整定方法

热力发电 2023年第11期52卷 173-179页

作者：马增辉梁枫王连刚海南热带海洋学院海南三亚572022 海南热带海洋学院崖州湾创新研究院海南三亚572022 西安热工研究院有限公司陕西西安710054 华能兰州新区热电有限公司甘肃兰州730050

含有不稳定零点的非最小相位对象在电力生产过程中广泛存在,由于存在非最小相位特性,要求控制系统在确保输出跟踪的同时还要兼顾内部稳定性,在克服系统负调的同时,要尽量提高其响应速度,普通的PID控制难以满足工程应用的需要。基于此,首... 详细信息

含有不稳定零点的非最小相位对象在电力生产过程中广泛存在,由于存在非最小相位特性,要求控制系统在确保输出跟踪的同时还要兼顾内部稳定性,在克服系统负调的同时,要尽量提高其响应速度,普通的PID控制难以满足工程应用的需要。基于此,首先,提出了一种非最小相位对象工程控制及其整定方法,设计鲁棒PID控制器实现系统无差控制,提高系统稳定性,同时克服系统负调;然后,设计二阶滤波器,并引入系统位置误差、速度误差、加速度误差信息,以提高系统的响应速度,改善系统动态性能。该方法原理简单,整定方便,易于在DCS中组态实现,且对模型不确定性有较强的鲁棒性,具有较好工程应用价值。

关键词：非最小相位 H∞控制鲁棒PID 二阶滤波改进帝国竞争算法

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非最小相位线性非高斯序列的替代数据检验

物理学报 2001年第4期50卷 633-637页

作者：刘耀宗温熙森胡茑庆国防科技大学机电工程与自动化学院长沙410073

替代数据法作为检验时间序列非线性和混沌的统计方法获得了广泛应用 .常用的替代数据法的零假设为“原序列来自 (经过单调静态非线性变换的 )平稳线性高斯随机过程” .拒绝此假设 ,并不能说明序列必然来自确定性的非线性动力系统。

关键词：替代数据法时间序列分析混沌非线性非最小相位线性非高斯序列

非最小相位高超声速飞行器自适应参数估计控制

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中国科学：技术科学 2021年第9期51卷 1066-1074页

作者：王霞许斌洪锐西北工业大学自动化学院西安710072 成都飞机设计研究所成都610041

本文考虑非最小相位高超声速飞行器纵向动力学模型,提出了一种基于输出重定义的自适应参数估计控制方法.通过输出重定义将不稳定的内动态转换为渐近稳定的内动态,对重定义后的内动态进行坐标变换,推导出俯仰角指令作为输入输出子系统的... 详细信息

本文考虑非最小相位高超声速飞行器纵向动力学模型,提出了一种基于输出重定义的自适应参数估计控制方法.通过输出重定义将不稳定的内动态转换为渐近稳定的内动态,对重定义后的内动态进行坐标变换,推导出俯仰角指令作为输入输出子系统的参考指令.针对重定义后的姿态子系统和速度子系统,将未知气动函数转换为已知状态向量和未知气动参数向量相乘的线性参数化形式,设计自适应更新律对未知气动参数向量进行估计,进一步基于估计信息设计速度子系统动态逆控制和输入输出子系统反步法控制.基于Lyapunov稳定性定理对系统稳定性进行分析,仿真测试证明了所提方法的有效性.

关键词：高超声速飞行器非最小相位输出重定义参数估计反步法控制

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非最小相位系统的高性能均衡器

北京邮电大学学报 2009年第3期32卷 65-68页

作者：王杰令杨宏易克初刘祖军西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071 中国空间技术研究院总体部北京100094

在单位圆上存在零点的深衰落信道条件下,常规的均衡器很难有效工作,针对这种非最小相位系统,提出了一种新颖的合并均衡算法.将接收信号分别通过带有判决反馈结构的无限冲激响应(IIR)均衡器和时间反向IIR均衡器滤波,对二者的输出结果合... 详细信息

在单位圆上存在零点的深衰落信道条件下,常规的均衡器很难有效工作,针对这种非最小相位系统,提出了一种新颖的合并均衡算法.将接收信号分别通过带有判决反馈结构的无限冲激响应(IIR)均衡器和时间反向IIR均衡器滤波,对二者的输出结果合并再解调判决.由于时间正、反向判决反馈IIR均衡器对同一个符号的迭代滤波是在互不相关的背景噪声下进行,合并之后可以明显地提高信噪比,从而有效抑制单向判决反馈IIR均衡器中的误差传播现象.仿真结果表明,针对单位圆上存在一个零点的非最小相位系统,新算法可以取得良好的性能,并能超过线性滤波均衡的理想性能界.

关键词：非最小相位判决反馈无限冲激响应滤波误码率

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非最小相位SIMO系统的盲辨识方法

控制与决策 2005年第8期20卷 935-938页

作者：胡怀中刘文江王勇李嘉西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

提出一种非最小相位SIMO系统的盲辨识方法.SIMO系统的多个输出可重新组合为具有循环平稳特性的输出序列,利用信号子空间与噪声子空间正交的特性,可求解系统的模型参数.该方法能辨识最小相位对象的结构参数,对非最小相位对象以及具有无... 详细信息

提出一种非最小相位SIMO系统的盲辨识方法.SIMO系统的多个输出可重新组合为具有循环平稳特性的输出序列,利用信号子空间与噪声子空间正交的特性,可求解系统的模型参数.该方法能辨识最小相位对象的结构参数,对非最小相位对象以及具有无限冲击响应的对象同样有效.该方法运算复杂度低,辨识速度快.仿真结果验证了其有效性.

关键词：非最小相位单输入多输出盲辨识

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非最小相位直升机悬停的鲁棒控制

北京理工大学学报 2003年第5期23卷 561-564页

作者：徐军杨树兴陈大融陈皓生北京理工大学机电工程学院北京100081 清华大学精密仪器与机械学系北京100084

研究直升机悬停状态时其动力学模型非最小相位且不稳定特性的设计问题.对于此类系统,一般的反馈设计方法可能使系统性能对参数的变化过于敏感,为此采用"平衡"设计方法得到具有鲁棒性的控制器,并通过对实例直升机悬停控制系统的设计,给... 详细信息

研究直升机悬停状态时其动力学模型非最小相位且不稳定特性的设计问题.对于此类系统,一般的反馈设计方法可能使系统性能对参数的变化过于敏感,为此采用"平衡"设计方法得到具有鲁棒性的控制器,并通过对实例直升机悬停控制系统的设计,给出了具体的设计方法,通过仿真表明了该方法的有效性.

关键词：直升机飞行控制系统鲁棒性非最小相位

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非最小相位系统跟踪控制综述

控制理论与应用 2017年第2期34卷 141-158页

作者：叶林奇宗群田栢苓王芳天津大学电气与自动化工程学院天津300072 燕山大学理学院河北秦皇岛066004

非最小相位系统是指包含不稳定零动态的系统.经典的跟踪控制理论,特别是非线性系统跟踪控制理论,是以最小相位系统为基础建立的,不能直接用于非最小相位系统.研究非最小相位系统跟踪控制理论,是对经典控制理论的扩展和补充,具有重要的意... 详细信息

非最小相位系统是指包含不稳定零动态的系统.经典的跟踪控制理论,特别是非线性系统跟踪控制理论,是以最小相位系统为基础建立的,不能直接用于非最小相位系统.研究非最小相位系统跟踪控制理论,是对经典控制理论的扩展和补充,具有重要的意义.本文对目前非最小相位系统跟踪控制领域取得的成果进行综述.首先梳理各种非最小相位系统跟踪控制方法的基本思想,并按照近似跟踪和精确跟踪进行归类,建立非最小相位系统跟踪控制的基本框架.然后围绕该框架对各种方法进行详细介绍.接着讨论非最小相位系统的跟踪性能限制.最后总结现有研究存在的一些问题及对今后的发展方向进行展望.本文的目的在于使控制工作者对非最小相位系统的跟踪控制有一个较为清晰的认识.

关键词：控制系统非最小相位跟踪控制零动态性能限制