结构自适应反步容错控制器设计

基于一类由状态空间描述的非线性系统固有的结构级联特性,在飞行器发生卡死故障的情况下,设计了基本控制律加补偿控制律的控制器结构形式,补偿故障对系统性能造成的影响。提出了确保对参考模型精确跟踪的控制器结构和条件。控制器的基本控制律部分是利用系统的结构特性设计反步(backstepping)控制律,系统发生未知卡死故障时,利用实际对象和参考模型之间的误差,更新控制器的故障补偿部分。控制器同时保证了闭环系统的稳定性和参考模型状态跟踪误差渐近性。仿真结果表明了该控制律对给定参考模型跟踪的有效性。     

四旋翼飞行器模型参考自适应容错控制

针对四旋翼飞行器执行器发生故障同时存在扰动时的姿态控制问题,设计了一种基于模型参考自适应(MRAC)的容错控制器。通过分析四旋翼飞行器的动力学特性,将执行器故障以加性因子的形式加入系统模型中,得到执行器故障下的动力学模型。所设计控制器的自适应律由参考模型和执行器故障下的模型的误差信号驱动,可实现较好的姿态控制。利用Lyapunov的分析方法证明了所设计控制器的渐进稳定性,最后在Matlab下进行了仿真实验。仿真结果表明,系统能克服扰动且在执行器故障下可良好地跟踪参考姿态角,验证了该算法的可行性和有效性。     

比例变量泵死区的神经网络补偿研究

分析了轴向柱塞比例变量泵死区的主要形成原因及对控制性能的影响.利用RBF神经网络辨识变量泵的死区和系统参数,建立了死区的逆模型.根据辨识出的系统参数构造被控对象的参考模型,并设计自适应FID控制器.仿真结果表明逆模型抵消了泵的死区,改善了系统的静态性能.自适应PID控制器取得了良好的控制效果.     

基于独立AOA和AOD的宽带MIMO信道建模及仿真

基于发射端离开角(AOD)与接收端到达角(AOA)相互独立下,提出了一种宽带MIMO信道参考模型,并分析了该模型的空-时-频相关特性。在参考模型的基础上,利用确定性仿真方法结合P阶范数参数计算方法获得确定性仿真模型及其框图实现。结果表明:参考模型与仿真模型具有十分接近的空-时-频相关特性。形成的信道仿真器不仅可用于研究宽带MIMO系统的空时编码方案以及空时接收机的设计,也可用于分析MIMO信道的容量。     

基于模型匹配的光电侦察无人机飞行控制器设计方法

无人机在光电侦察领域的应用越来越广泛,设计可靠的飞行控制器是完成侦察任务的必要手段。提出了一种基于模型匹配和遗传算法寻优的以非线性模型为被控对象的飞行控制器设计方法。通过该方法可以实现无人机飞行控制器与飞行仿真模型的一体化快速设计与仿真,与经典的飞行控制器设计方法相比,该方法能够比较快速、便捷地获得所需控制器。建立了包含气动、发动机和环境模型的某型无人机六自由度非线性全量数学模型,然后基于此模型,应用上述方法设计了无人机的飞行控制器,基于有限状态机理论建立了飞行管理模型,设计无人机飞行剖面并实现控制器切换,最后进行了六自由度非线性仿真,验证了所设计控制器的有效性。     

神经网络动态逆在歼击机安全着陆中的控制

给出了基于神经网络动态逆的自适应跟踪控制方法,用以解决飞机着陆过程中的复杂非线性和出现舵机故障的情况.应用神经网络直接对非线性系统故障模型求逆,使得所设计的逆系统能够包含故障信息,克服了传统的控制设计中将过程模型线性化,从而将不可忽视的非线性关系用线性关系代替或忽略的弊端.对由于建模误差、不确定性因素等引起的非线性系统逆误差,通过自组织模糊小脑模型关节控制器(SOFCMAC)神经网络在线进行修正.并在此基础上对3个通道分别设计了参考模型和线性控制器,以实现对伪线性系统进行跟踪控制.通过将这种方法用于某型歼击机在着陆过程中发生平尾卡死故障控制的过程仿真,验证了该方法的可行性.     

空调房间温度复合模糊控制器研究

结合空调房间温度控制具有大滞后、非线性、时变的特点,设计了一种比例-模糊PID控制器。建立了空调温度的系统的模型,介绍了控制器实现原理以及结构,并详细叙述了各个参数的模糊控制规则。在MATLAB的Simulink中搭建系统模型并与传统PID比较,最后进行仿真。仿真结果表明,所设计的比例-模糊控制器比传统PID控制器有更好的动态性能和稳态性能。     

基于SIMULINK的PMSM控制器的建模与控制仿真

为了使用交流永磁同步电机（PMSM）设计高精度光机扫描机构的运动控制器,作者分析了PMSM及其控制器的数学模型,用SIMULINK对PMSM和控制器进行了建模和仿真。在此模型的指导下,作者搭建出了达到预期性能的物理实验系统。通过电流环的仿真和实验结果对比证明,基于SIMULINK的PMSM控制器模型仿真结果真实可信,对于设计和调试PMSM运动控制器很有帮助。     

基于能耗状态判断的H∞半主动悬架控制策略研究

在综合考虑车辆系统舒适性和安全性的基础上,分析将H∞控制策略与半主动控制策略相结合的方法,探讨与车体实际振动状态相符的耗能作用力提供方式,提出基于H∞控制的加速度滤波和状态判断归一法半主动控制策略,并采用动力学模型与复杂控制器分离的联合仿真技术进行仿真研究,结果表明加速度滤波法和状态判断归一法半主动控制策略与现有的参考模型法相比,效果佳,且能耗低,所以更具实用性.     

基于发动机平均值模型的控制仿真

针对发动机平均值模型进行控制仿真以验证所设计的控制策略对发动机控制的有效性,首先在MATLAB／Simulink中建立发动机的平均值模型,其次分别建立PID控制器和模糊PID控制器对发动机平均值模型进行控制仿真,最后对两种控制器的仿真结果进行比较分析。通过最后的仿真结果可以看出两种控制器都可以稳定控制发动机模型,但模糊PID控制器具有更好的控制效果。发动机是一个非线性、时滞的动力学系统,而模糊控制不需要了解被控对象的特性,故它能精确控制发动机模型。     

基于快速控制原型的ABS实验台控制系统

针对ABS实验台控制器的设计与开发，利用Matlab/Simulink建立ABS实验台控制模型，并进行离线仿真得到理论制动曲线。基于dSPACE的快速控制原型半实物仿真实验设计，在RTI实时接口中将控制模型下载到Autobox中，并在实验管理软件Controldesk中设定数据及进行实验。实验结果表明，所设计的ABS控制器得到的控制效果和离线仿真结果基本一致，验证了控制器的可行性。快速控制原型的方法为控制器的开发提供了一种新思路，减少了开发周期，节约了开发成本。     

滑模控制永磁同步电动机的矢量控制技术

本文为了解决传统PI控制器鲁棒性差、系统抗扰能力弱和动态响应的问题,针对永磁同步电动机矢量控制系统,设计了一阶滑模变结构速度环控制器。分析滑模转速控制器抖振产生的原因和影响,利用饱和函数设计了边界层滑模控制器,削弱了滑模控制器的抖振。搭建了在Matlab/Simulink环境下的仿真模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明该控制策略减小了系统的超调与振荡,使系统具有较好的鲁棒性和动、静态性能。     

基于WfMC的协同设计流程模型

在协同设计流程中,以WfMC(国际工作流程管理参考模型)工作流程参考模型为基础,分为设计流程定义、设计流程运行与设计流程监控等3种机制。文中利用此模块化流程模型定义方法,定制特定应用的协同设计流程,可以用户化特殊的企业协同设计流程。     

基于模型降阶的分数阶鲁棒控制器

针对复杂高阶被控对象控制器设计及参数整定困难问题,提出了一种基于模型降阶的分数阶鲁棒控制器设计方法。首先将复杂高阶模型近似为含时滞环节的降阶分数阶模型,根据原模型的奈奎斯特曲线特征,结合序列二次规划法,得到降阶近似模型的参数值。在此基础上完成分数阶控制器的结构设计,通过公式推导,给出了最大灵敏度鲁棒性指标与控制器整定参数的新的计算方法,最后结合复合时域性能指标整定控制器参数。仿真结果表明,所设计模型降阶参数求解无需全局寻优,收敛速度快,且降阶模型很好地逼近原系统,设计的鲁棒控制器使原系统具有良好的控制品质。     

基于参考模型的超声电机模糊自适应控制

针对由日本新生公司生产的USR系列超声电机构成的速度伺服系统提出了一种新的控制方案——基于参考模型的模糊自适应控制。该控制器由参考模型、PI控制器、模糊自适应调节器构成,PI控制器的比例系数的增量△Kp和积分系数的增量△Ki根据模糊自适应调节器模糊推理的结果确定,使得控制器的参数能够随着被控对象参数的变化而改变,从而保证系统的响应跟踪参考模型的输出响应。实验结果表明该控制方案优于一般的PI控制器和模糊PI控制器,并且简单易行,通用性强。     

一种改进型的无线信道模型研究

本文引入Clarke参考模型,采取了一种改进型的瑞利衰落信道模型作为单径瑞利衰落信道的仿真模型,并用MATLAB编程仿真实现.该技术有助于对移动通信系统电磁干扰的研究.     

基于模型参考自适应系统的感应电机控制

采用模型参考自适应法设计了无速度传感器矢量观测器。现以电压模型为参考模型,电流模型为可调模型,推算出速度信息,计算输出控制信号,实现了对感应电机的精确控制;通过Matlab／Simulink对其进行仿真、验证,结果表明,该系统对定子磁链观测精度高,速度估计准确,改善了电机的控制特性。     

自适应模糊PID控制的太阳光跟踪伺服系统

针对太阳光跟踪伺服系统中应用的传统PID控制过程中的一些问题,本文通过对自适应模糊PID控制系统的分析,设计了双轴跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器,并在Simulink环境中建立方位角跟踪传动机构仿真模型且完成仿真。仿真结果表明,太阳光跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器较传统PID控制器具有较强的稳定性、适应性与鲁棒性,这在太阳光跟踪伺服系统控制领域具有重要的实用价值与应用空间。     

基于全阶观测器的异步电动机矢量控制系统

磁链观测一直是异步电机无速度矢量控制的难点,本文以异步电动机本身为参考模型,设计了全阶观测器的可调模型来估算异步电机的磁链和速度。利用Matlab软件构造了按转子磁场定向的矢量控制系统的仿真模型,采用全阶观测器的方法在逆变器仿真平台和实验平台上实现了异步机的无速度矢量控制。通过仿真和试验验证了模型的正确性,结果表明所建立的调速系统具有良好的动态性能。     

一种基于AHB总线的Nor Flash控制器设计

基于AHB总线接口,设计了一种Nor Flash控制器,与传统Nor Flash控制器相比,本设计适用于对Nor Flash快速读取,支持代码保护机制和ECC容错,满足高速率读取,高可靠性要求。首先介绍了控制器的整体架构,然后描述各子模块的实现方式,同时搭建仿真平台,使用simvision仿真套件,基于Cortex m0内核和PF64AK32E型Nor Flash行为级模型实现软硬件协同仿真。仿真结果满足时序要求,快速读取模式将读取速率提升25%。