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基于甲板运动预报的舰载机着舰纵向预见控制

飞行力学 2024年第2期42卷 36-41,61页

作者：汪节韩维张源原万兵苏析超海军航空大学山东烟台264001 中国人民解放军91475部队辽宁葫芦岛125001

针对常规着舰控制只根据当前指令和状态信息导致控制性能有较大瓶颈问题,设计基于未来信息的着舰预见控制器。首先采用离散Kalman最优滤波进行甲板运动预报,然后将甲板运动预报的未来信息和基准下滑道的未来信息加入到着舰纵向预见控制... 详细信息

针对常规着舰控制只根据当前指令和状态信息导致控制性能有较大瓶颈问题,设计基于未来信息的着舰预见控制器。首先采用离散Kalman最优滤波进行甲板运动预报,然后将甲板运动预报的未来信息和基准下滑道的未来信息加入到着舰纵向预见控制中。实验结果显示,加入未来信息和预见控制器能大幅增强飞机跟踪基准下滑道和甲板运动的能力,显著减少系统相位滞后,改善控制精度和动态性能等。基于未来信息的着舰纵向预见控制,可以突破常规着舰控制性能的上限。

关键词：舰载机着舰预见控制甲板运动预报最优滤波飞行控制

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基于扰动观测器的大挠性航天器姿态预见控制

北京信息科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期39卷 8-15页

作者：包燕伟管萍戈新生曹彧腾北京信息科技大学自动化学院北京100192

针对航天器的大型挠性附件振动会严重影响其姿态控制的问题,设计了基于扰动观测器的信息融合姿态预见控制器。将挠性附件振动引起的不确定项视作对姿态的复合扰动,设计扰动观测器对该复合扰动进行实时估计。在此基础上,通过融合期望轨... 详细信息

针对航天器的大型挠性附件振动会严重影响其姿态控制的问题,设计了基于扰动观测器的信息融合姿态预见控制器。将挠性附件振动引起的不确定项视作对姿态的复合扰动,设计扰动观测器对该复合扰动进行实时估计。在此基础上,通过融合期望轨迹和系统动态方程等信息,依据信息融合理论,推导了大挠性航天器的姿态预见控制律,用以改善航天器姿态系统的控制性能。所设计的姿态控制算法具有设计过程简单及容易实现等优点。仿真结果表明,所设计的控制策略对挠性附件振动具有较好的抑制作用,航天器姿态角能快速达到期望指令,具有良好的控制特性。

关键词：大挠性航天器扰动观测器信息融合预见控制

参数不确定广义离散时间系统的预见控制器设计

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计算机集成制造系统 2022年第8期28卷 2557-2566页

作者：李丽张耀峰于晓湖北经济学院统计与数学学院湖北武汉430205 湖北经济学院湖北数据与分析中心湖北武汉430205 山东建筑大学理学院山东济南250101

基于线性矩阵不等式技巧,考虑参数不确定广义系统的预见控制问题,采用差分算子和离散提升技术,推导出包含未来目标值信号的扩大误差系统,将原系统的预见跟踪控制问题转化为扩大误差系统的稳定性问题。考虑输出反馈时,改造输出方程、充... 详细信息

基于线性矩阵不等式技巧,考虑参数不确定广义系统的预见控制问题,采用差分算子和离散提升技术,推导出包含未来目标值信号的扩大误差系统,将原系统的预见跟踪控制问题转化为扩大误差系统的稳定性问题。考虑输出反馈时,改造输出方程、充分利用可预见的信号的信息,给出闭环系统渐近稳定的充分条件。通过求解线性矩阵不等式,可确定预见控制器增益矩阵。通过数值仿真表明了所设计控制器的有效性。

关键词：扩大误差系统预见控制参数不确定性广义系统输出反馈鲁棒跟踪

基于自适应滑模反馈线性化的航空电动燃油泵预见控制器设计

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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2023年第1期40卷 47-59页

作者：孟祥硕肖玲斐马磊明南京航空航天大学能源与动力学院中国南京210016 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室中国杭州310027 南京航空航天大学自动化学院中国南京211106

以六相永磁同步电机直接驱动外啮合齿轮泵的航空电动燃油泵为对象,研究了其流量系统的控制器设计问题,提出了一种基于自适应滑模反馈线性化的预见控制器设计方法。首先,建立六相永磁同步电动机和外啮合齿轮泵的数学模型。其次,利用反馈... 详细信息

以六相永磁同步电机直接驱动外啮合齿轮泵的航空电动燃油泵为对象,研究了其流量系统的控制器设计问题,提出了一种基于自适应滑模反馈线性化的预见控制器设计方法。首先,建立六相永磁同步电动机和外啮合齿轮泵的数学模型。其次,利用反馈线性化方法处理电动燃油泵这一非线性化模型,方便后续预见控制器的设计;接着,采用自适应滑模控制方法消除了由模型不确定性引起的反馈线性化误差,该方法可以将建模误差和负载扰动带来的不确定性分开处理,从而避免较大的切换增益引起抖振,同时不需要精确的不确定性的边界信息,从而提高了控制性能。最后,在反馈线性化得到线性模型上设计预见流量控制器,加快控制系统对燃油指令的响应速度。仿真结果表明,该控制方案具有较快的响应速度、较强的鲁棒性能和优良的抑制抖振能力。

关键词：航空电动燃油泵预见控制自适应滑模控制反馈线性化建模不确定性

基于预见与PI补偿的不确定非线性系统鲁棒滑模控制

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控制理论与应用 2023年第11期40卷 1999-2006页

作者：兰永红吴瑾怡周宇玺湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411105 五凌电力有限公司湖南长沙410000

针对一类匹配不确定非线性连续时间系统,本文提出一种具有预见与PI补偿的鲁棒滑模控制设计方法.首先,为提高系统的跟踪性能和鲁棒性,在常规的滑模控制基础上,引入前馈预见与PI控制器.然后,通过增加扩展系统状态变量方法,构造一个包含可... 详细信息

针对一类匹配不确定非线性连续时间系统,本文提出一种具有预见与PI补偿的鲁棒滑模控制设计方法.首先,为提高系统的跟踪性能和鲁棒性,在常规的滑模控制基础上,引入前馈预见与PI控制器.然后,通过增加扩展系统状态变量方法,构造一个包含可预见的目标信号的不确定增广系统,并将控制器的设计问题转化为增广系统的稳定性问题.在此基础上,针对标称增广系统,应用最优控制原理,设计最优预见PI控制器;针对不确定增广系统,应用变结构控制方法,设计最优预见PI滑模控制器,实现不确定系统的鲁棒调节.所得结果推广和包含了已有文献中的一些结果.最后,数值仿真验证所提方法的有效性.

关键词：预见控制 PI控制不确定非线性系统滑模控制

一类Lipschitz非线性离散系统的可靠预见跟踪控制

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系统科学与数学 2023年第11期43卷 2804-2819页

作者：于晓鲁润翰袁远龙山东建筑大学理学院济南250101 江西农业大学计算机与信息工程学院南昌330045

针对一类含执行器故障的离散时间Lipschitz非线性系统,提出基于线性矩阵不等式(LMI)的可靠预见跟踪控制器设计方法.首先,采用差分方法以及状态增广技术,并且融合参考信号和干扰的预见信息,构造扩大误差系统,将可靠预见跟踪控制问题转化... 详细信息

针对一类含执行器故障的离散时间Lipschitz非线性系统,提出基于线性矩阵不等式(LMI)的可靠预见跟踪控制器设计方法.首先,采用差分方法以及状态增广技术,并且融合参考信号和干扰的预见信息,构造扩大误差系统,将可靠预见跟踪控制问题转化为可靠镇定问题.其中,微分中值定理的使用克服了非线性函数差分处理上的困难,使得扩大误差系统是一个形式上的线性参变系统.然后,提出静态输出反馈可靠控制器,并且以LMI的形式给出保证闭环系统渐近稳定的充分条件.基于此,给出原系统的可靠预见控制器,使得闭环系统实现对目标信号的渐近跟踪.最后,通过一个数值例子验证所提设计方法的有效性.

关键词： Lipschitz非线性系统预见控制可靠控制执行器故障输出反馈

时变参数不确定广义系统的有限时间预见控制器设计

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应用数学学报 2022年第5期45卷 712-731页

作者：李丽卢延荣湖北经济学院统计与数学学院武汉430205 湖北经济学院湖北数据与分析中心武汉430205 兰州理工大学电气与信息工程学院 730050

基于具有参数依赖的Lyapunov函数方法及LMI技巧,本文研究一类具有时变参数不确定广义离散时间系统的有限时间预见控制问题.首先,采用预见控制理论中误差系统的方法,引入两个辅助变量和离散提升技术,构造出包含未来目标值信号的信息的扩... 详细信息

基于具有参数依赖的Lyapunov函数方法及LMI技巧,本文研究一类具有时变参数不确定广义离散时间系统的有限时间预见控制问题.首先,采用预见控制理论中误差系统的方法,引入两个辅助变量和离散提升技术,构造出包含未来目标值信号的信息的扩大误差系统,将有限时间预见跟踪问题转化为扩大误差系统的有限时间稳定性问题;然后,针对所推导的扩大误差系统,考虑输出反馈时,改造输出方程,使其包含可预见信号的信息,通过LMI技巧给出闭环系统有限时间稳定的条件及预见控制器的设计方法.通过求解LMI,即可确定预见控制器增益矩阵.数值仿真表明本文结果的有效性.

关键词：扩大误差系统预见控制跟踪控制不确定广义系统时变参数有限时间稳定

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不确定离散时间输入饱和系统的鲁棒预见控制

应用数学 2022年第2期35卷 235-248页

作者：李丽于晓湖北经济学院信息管理与统计学院湖北武汉430205 山东建筑大学理学院山东济南250101 湖北经济学院湖北数据与分析中心湖北武汉430205

本文研究一类具有输入饱和的不确定离散时间系统的鲁棒预见控制问题.与以往对误差信号和系统方程取差分不同,本文引入状态辅助变量,利用系统状态向量与辅助变量之差代替通常的状态差分,使得输入饱和不确定离散系统的扩大误差系统的构造... 详细信息

本文研究一类具有输入饱和的不确定离散时间系统的鲁棒预见控制问题.与以往对误差信号和系统方程取差分不同,本文引入状态辅助变量,利用系统状态向量与辅助变量之差代替通常的状态差分,使得输入饱和不确定离散系统的扩大误差系统的构造成为可能.另外,本文推导的扩大误差系统不再包含误差向量,这不仅降低系统的阶数而且允许输出矩阵带有不确定项.针对扩大误差系统,分别引入状态反馈和静态输出反馈,并利用Lyapunov函数及LMI技巧,导出闭环系统渐近稳定的充分条件.数值仿真表明了本文结果的有效性.

关键词：扩大误差系统预见控制不确定系统输入饱和状态反馈输出反馈

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周期离散时间系统的L;-L;预见控制

系统科学与数学 2022年

作者：李丽廖永龙孟晓华湖北经济学院信息管理与统计学院湖北经济学院湖北数据与分析中心北京石油化工学院致远学院

文章研究了一类周期离散时间系统的L;-L;预见控制问题.通过引入辅助变量,用系统状态向量及输入向量与相应辅助变量之差代替通常的状态差分,构造出周期扩大误差系统,将L;-L;预见控制问题转化为扩大误差系统的输出反馈控制问题.针对扩大... 详细信息

文章研究了一类周期离散时间系统的L;-L;预见控制问题.通过引入辅助变量,用系统状态向量及输入向量与相应辅助变量之差代替通常的状态差分,构造出周期扩大误差系统,将L;-L;预见控制问题转化为扩大误差系统的输出反馈控制问题.针对扩大误差系统,利用Lyapunov第二方法并结合LMI技术,给出了闭环系统渐近稳定及满足L;-L;性能的充分条件.数值仿真表明了本文结果的有效性.

关键词：预见控制 L -L 控制扩大误差系统线性周期系统静态输出反馈跟踪控制