模糊变结构控制在挠性航天器姿态机动中的应用

以中心刚体带挠性附件的航天器为对象,研究了姿态控制时中心体与附件振动衰减之间的关系.提出了基于模糊规则的趋近律控制,即用模糊规则来选择趋近律的参数,以达到改善品质控制的目的.仿真结果表明,提出的方法在实现旋转机动的同时,有效地抑制挠性附件的弹性振动.     

刚体飞行器姿态机动的模型预测控制方法

针对一类刚体飞行器的姿态机动问题,提出了一种将飞行器姿态驱动到设定姿态的模型预测控制算法。通过构造合适的控制性能指标函数,对经反馈线性化处理的飞行器姿态运动方程设计了模型预测控制器。由于预测控制的一个重要特征是能实现对设定参考点或参考轨迹的有效跟踪,因此将要解决的飞行器姿态机动问题转化为对设定姿态的跟踪问题。仿真结果表明,所提出的模型预测控制算法成功实现了飞行器的姿态机动。     

航空发动机典型振动故障诊断和振动抑制技术

振动故障是航空发动机主要故障,严重制约航空发动机的研制和使用。在全面梳理、跟踪国外典型第三代和第四代发动机在研制和使用中发生的振动故障的基础上,研究了航空发动机振动故障诊断技术及其未来的发展趋势。结合综合高性能涡轮发动机技术(IHPTET)计划和高循环疲劳(HCF)计划中的一系列典型被动阻尼技术,总结了航空发动机领域具有使用价值的几种典型振动抑制技术,并研究了振动抑制技术的发展方向。     

基于虚拟滑模控制方法的非合作航天器姿态估计

针对非合作航天器的非线性姿态估计问题,提出一种利用虚拟滑模控制思想实现对目标航天器姿态参数估计的方法。将立体视觉系统输出的实时观测数据作为虚拟控制系统的输入,将航天器的姿态动力学数学模型作为虚拟的控制对象,采用滑模变结构控制器计算出虚拟力矩控制量,从而使虚拟航天器的姿态与观测姿态同步,虚拟航天器姿态即为非合作航天器姿态参数的估计值。仿真实验验证表明,在存在系统误差及状态量初始误差较大的情况下,所提出的基于虚拟滑模控制的估计算法估计效果优于扩展卡尔曼滤波算法,并较好地协调了变结构控制鲁棒性与平滑控制抖振之间的矛盾。     

蜂窝板振动的主动控制实验研究

首先利用有限元分析软件ANSYS对蜂窝板进行了有限元分析,计算出了蜂窝板结构的动力学特性参数,并对蜂窝板进行了试验模态分析,计算结果和试验结果基本一致.在此基础上,根据蜂窝板的振型设计出压电作动器的最佳安装位置,对蜂窝板进行了压电智能结构振动的主动控制试验研究,得到了较好的振动抑制效果.这些结果为蜂窝板的设计和实现主动振动控制提供了重要参考依据.     

基于MCS自适应算法的机翼颤振主动抑制

为了有效抑制空间飞行器机翼颤振,探求一种具有良好抗内外扰动性能的自适应控制器,分析了最小控制综合算法MCS（Minimal Control Synthesis Algorithm）的基本原理及其优点。针对三自由度二元机翼颤振模型特点和振动工程领域的控制要求,将其改进运用到机翼的颤振主动抑制上来,并利用Matlab软件仿真控制系统。仿真结果表明,MCS算法能够使被控对象快速跟踪理想参考模型的输出,系统具有较强的抗突风和测量噪声扰动的能力,能快速抑制机翼的颤振。     

基于Simulink的位置正馈振动主动控制

基于Simulink的振动主动控制,用Simulink框图设计位置正馈补偿滤波器.将实际模型置于仿真系统进行半实物仿真控制.通过位置测量、对位控制,将受控结构位置正馈至控制器,再将控制器位置正馈给控制结构,控制其振动.并以交互界面修改滤波器参数,在Simulink中,通过定义封装模块实现计算机与数据采卡的通信.     

基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器姿态角速率测量方法

针对现有姿态控制系统检控分离导致姿控系统存在异位控制等突出问题,提出了一种基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器姿态角速率测量方法。建立了基于磁悬浮控制力矩陀螺金字塔构型的动力学模型,根据惯量矩定理分析了基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器测控一体化机理,并通过金字塔构型中3个磁悬浮控制力矩陀螺的联合求解,得到了航天器姿态角速率的解析表达式。仿真结果证明了该方法的有效性和优越性。     

细长体飞行器主动弹性抑制控制律设计及分析

针对未来采用大长细比、轻质新型复合材料的飞行器结构模态频率进一步降低、气动伺服弹性问题更加严峻的问题,采用智能变结构控制方法,将广义坐标作为反馈量,并针对静不稳定弹性飞行器设计了纵向姿态控制器;然后,基于李亚普诺夫稳定性理论分析了闭环系统的稳定性;最后,通过定点仿真检验了所设计控制器的时域响应特性和对扰动的鲁棒性。仿真结果表明,当弹性模态频率与刚体频率接近时,与传统的基于陷波滤波器的设计方法相比,增加弹性反馈变量的智能变结构控制方法是一种解决气动伺服弹性问题的有效途径。     

身管振动主动控制中传感/作动器的位置优化

针对复合材料身管振动主动控制中离散分布的压电传感 /传动器位置优化问题 ,首先构造一种新型退化层合壳单元对全系统进行了有限元建模 ,然后提出了优化配置的最优控制性能指标 ,以此作为适应度函数 ,运用遗传算法进行了全局寻优 ,最后求解了一个模拟身管算例 ,得到了最优、次优解 ,验证了本文的方法是实用、有效的     

基于非支配排序遗传算法的振动主动控制优化方法

非支配排序遗传算法是一种基于Pareto前沿的低计算需求、有精英策略、约束处理简单的多目标优化算法。该算法能够搜索到Pareto解集,由专家根据具体要求进行客观的筛选,根据各个目标函数不同的加权进行合理选择最优解,满足了不同研究目的对同一系统的不同要求,这是单目标优化算法不可比拟的。以结构振动系统的结构振动能量和系统控制能量作为多目标优化函数,建立了振动主动控制系统的控制增益以及传感器和作动器位置、数量和长度的多目标优化配置数学模型,首次利用非支配排序遗传算法作为优化策略,并以悬臂梁作为算例,进行了仿真实验,验证了该方法的有效性和可行性。     

导弹发射车主动控制悬架多ェ况减振研究

某车载导弹武器系统拟采用任意点无支撑发射方式，采用主动控制悬架可以使运输发射车重要部位同时满足导弹发射和机动状态的减振要求。对于发射和机动两种工况，分别应用最优控制和自适应控制理论设计控制器，并给出了作动器的切换策略。仿真计算显示该方法有较好的减振效果。     

被动式电液力伺服系统的自适应反步滑模控制

针对被动式电液力伺服系统存在固有的多余力矩、控制伺服阀的非线性以及参数时变性问题,提出一种自适应反步滑模控制策略。建立系统的非线性状态空间方程;基于反步控制理论思想,通过3步递推法设计系统的反步控制器;在反步法递推的第3步结合滑模控制方法,选择合适的Lyapunov函数,给出系统不确定参数的自适应律,设计出非线性自适应反步滑模控制器,并利用Lyapunov稳定性定理对所设计的控制器稳定性进行证明。仿真和实验结果表明,该控制器能够有效地抑制多余力矩,并且对参数摄动及外界扰动具有较强的鲁棒性。