控制理论的发展与现状：兼论复杂系统与智能控制

控制理论的发展与现状──兼论复杂系统与智能控制高为炳，霍伟（北京航空航天大学第七研究室，１０００８３）１引言控制理论经过数十年世界范围的发展，研究成果十分丰富，其中一些研究经过不断发展完善已经成为成熟的独立学科；还有一些研究经过一段时间的繁荣昌盛，大...     

线性系统的结构经济控制

本文定义了线性系统结构经济控制的概念,给出了结构经济控制阵的构造方法,得到了一 个结构阵是结构经济控制阵的充要条件,叙述了用结构经济控制的概念求线性定常系统的最 经济控制阵的方法.     

主旋翼升力和机身姿态受限的模型直升机非线性控制

针对主旋翼升力和机身姿态受限的6自由度模型无人直升机的轨迹跟踪控制问题设计了一种非线性控制器.在控制器设计过程中,直升机的数学模型被简化为三个子系统: 姿态子系统,纵-侧向子系统和高度子系统,所设计的控制器由针对这三个子系统的子控制器组成.纵-侧向和高度子控制器基于双曲正切函数进行设计,以保证满足受限条件; 姿态子控制器利用反步法设计,使得机身姿态能够跟踪纵-侧向和高度子系统的虚拟控制.本文在理论上证明了闭环系统跟踪误差最终有界,并且控制器满足受限条件.仿真结果证实了所设计控制器的性能.     

不确定移动机器人编队间接自适应模糊动力学控制

研究不确定非完整移动机器人Leader/Follower编队动力学控制问题,对Follower提出了自适应队形跟踪控制方法.首先,基于队形方程设计了运动学队形跟踪控制器,使用Backstepping技术扩展出队形跟踪误差动力学方程;然后,利用自适应模糊系统逼近其不确定项,构造了间接自适应模糊动力学队形跟踪控制器;最后,证明了队形跟踪误差可收敛到原点的小邻域内.仿真结果验证了所提出控制策略的有效性.     

平流层飞艇轨迹跟踪控制设计

基于轨迹线性化控制（TLC）理论提出了一种全驱动平流层飞艇轨迹跟踪控制设计的新方法.该方法由期望姿态生成、运动学控制和动力学控制3部分组成.首先利用期望轨迹的Frenet标架构造期望的艇体坐标系,导出期望姿态的计算公式;然后将系统运动学部分按照移动和转动分解,动力学部分按纵向与横向分解,将整个系统划分为4个回路,并分别用TLC理论进行控制设计,避免了设计时对全系统求逆的困难;最后给出了控制方法的计算步骤和平流层飞艇跟踪典型轨迹的仿真结果,结果验证了所提出方法的可行性.     

控制受限的一类确定非完整动力学系统的镇定

利用滑动模态的方法,采用多步控制策略,对一类控制受限的不确定非完整动力学系统设计了镇定控制器,使得闭环系统的状态在有限时间内可收敛到原点的事先给定的任意小的ε领域中,最后,将该方法用于一类移动机器人的控制器设计,仿真结果验证了该方法的有效性。     

链式系统轨迹跟踪控制:一种新方案

研究了链式系统的轨迹跟踪控制问题,提出了一种新的跟踪方案,设计出能实现全避轨迹跟踪的静态控制器。它克服了用动态反馈线性化方法设计出控制器的两个缺点;控制器维数高和闭环系统有奇异点,将其用于一类轮式机器人的控制中,仿真结果表明了所提出方法的有效性。     

线性多步法模糊逻辑系统

根据求解常微分方程的线性多步逼近方法构造了线性多步法模糊逻辑系统以辨识由常微分方程所描述的未知动态系统,这种新的模糊逻辑系统在预测状态的同时也能够逼近系统微分方程中的未知函数,文中从理论上对精度作了分析,并用仿真验证了所得的结果。     

广义预测控制中闭环系统稳定新的充分条件

基于被控对象的离散差分方程推导出广义预测控制中闭环系统特征多项式的阶数,然后给出一个新的保证闭环系统稳定的充分条件.     

非完整链式系统的时变光滑指数镇定

针对非完整链式系统,导出了一种时变光滑反馈控制律,该控制律可以保证系统状态 全局指数收敛到原点,克服了以往控制律非光滑或虽光滑但却只能渐近镇定系统的缺陷.所得 控制律应用于移动机器人系统的镇定.