基于鲁棒控制理论的卫星姿态控制

对于三轴角动量飞轮式卫星的姿态控制提出了一种鲁棒控制设计方法.针对挠性卫星中存在的未建模动态以及参数不确定性问题,基于H∞控制理论对姿态控制器进行了设计,通过选取合适的加权函数将姿态控制问题转化为标准H∞控制问题,进而获得所需控制器.并与PID控制器进行了仿真实验对比,仿真结果表明,对于系统中存在的干扰和参数不确定性,H∞控制具有良好的鲁棒稳定性与动态性能.     

大范围模型参数变化系统的鲁棒控制设计方法研究

针对常规H∞混合灵敏度设计只能解决较少范围内的参数模型摄动，研究了大范围模型参数变化系统的鲁棒控制方法，讨论了基于H∞控制理论的两种设计方法，重点介绍了大范围参数摄动的鲁棒H∞混合灵敏度设计，这种方法同时考虑了参数不确定性和未建模动态不确定性的影响，以某飞机为算例，设计大包线范围的姿态角度控制律，计算和仿真结果说明了提出方法的有效性。     

鲁棒控制理论中3种主要方法综述（二）

首先简要介绍了H∞控制的概念及实质，其次详细阐述了H∞控制发展的三个时期-酝酿诞生期=发展完善期和推广应用期，然后讨论卫标准H∞控制问题及非标准控制问题，最后提出了尚待解决的几个问题及一些新的研究热点。     

一类非线性不确定性系统的H∞鲁棒控制

对一类非线性不确定性系统二次稳定进行了分析,以Ricatti不等式的方式,给出了这类不确定性二次稳定的充分必要条件,并讨论了这类系统的线性状态反馈控制器设计问题。通过一个简单的例子,说明了本的方法正确、有效。     

一类非线性不确定性系统的H_∞鲁棒控制

对一类非线性不确定性系统二次稳定进行了分析 ,以 Ricatti不等式的方式 ,给出了这类不确定性系统二次稳定的充分必要条件 ,并讨论了这类系统的线性状态反馈控制器设计问题。通过一个简单的例子 ,说明了本文的方法正确、有效。     

波动性市场价格H∞鲁棒控制

建立了波动性市场的控制模型 ,以该模型为对象 ,提出了考虑市场实际干扰的 H∞ 控制问题和考虑模型不确定因素的鲁棒控制问题 ,得出了 H∞ 鲁棒反馈策略 ,并以实例说明了策略的有效性     

基于LMI的磁悬浮列车姿态H∞／H2混合控制

针对目前新型的单轨磁悬浮列车姿态控制问题，建立了磁悬浮列车姿态的状态空间模型，在对该模型进行线性化后，设计了基于ＬＭＩ的Ｈ∞／Ｈ２混合控制器，有效地控制了列车运行时发生的车厢上下振动及其倾斜，通过系统仿真，得到此种控制器具有良好的控制性能。     

柔性机械臂的H∞鲁棒控制

首先阐述了Ｈ∞鲁楔控制的理论和方法,然后将这种方法应用于柔性机械臂的非并置式控制,推导出了Ｈ∞鲁棒控制器,为了验证控制系统的鲁棒性,进行了有噪声和无噪声情况下的仿真研究。结果表明,所设计的Ｈ∞控制器具有安全鲁棒性。     

全方位移动机器人鲁棒控制

针对近年来在移动机器人运动控制方面的热点问题——包含不确定扰动输入的完整约束轮式移动机器人的运动控制和干扰抑制问题进行了深入、细致的研究.根据移动机器人的不确定性模型，将移动机器人的跟踪问题转换为标准的H_∞控制问题进行研究，结果表明：H_∞鲁棒控制对于移动机器人的干扰具有良好的抑制性能.提出了一种基于LMI通过局部反馈H_∞控制实现整个系统对不确定扰动具有鲁棒性的算法， 通过仿真实验，验证了此算法的合理性和有效性.     

卫星姿态的间接自适应模糊鲁棒控制

针对在太空强干扰环境下工作的三轴稳定卫星姿态控制问题,将间接自适应模糊鲁棒控制应用于卫星的姿态稳定控制中,给出了实现方法。用自适应模糊控制器逼近被控对象的数学模型,并在控制量中加入鲁棒控制项用于抑制扰动,使系统具有更强的鲁棒性。针对挠性卫星设计了间接自适应模糊鲁棒控制器,推导了参数自适应律。仿真结果表明,该方法能够有效抑制扰动,且具有较好的动态与静态品质。     

机器人鲁棒性自校正控制的一种方法

本文提出了一种机器人鲁棒性自校正控制的新方法,同时提出了一种带有调节参数的广义最小二乘在线递推辨识方法,给出了辨识参数的收敛性和跟踪误差有界性证明;并以三自由度PUMA机器人操作手为例在强负载扰动下进行了仿真实验,其结果表明此方案是有效的.     

飞行器变结构姿态控制的研究

本文针地飞行器姿态控制中存在的子系统之间的动态耦合问题，给出了一种自适应变结构控制律。并对于变结构控制中存在的模态颤振问题提出了一种具体解决方法。理论分析和仿真研究表明此控制律具有姿态跟踪精度高，实时计算量小，便于工程实现等优点。     

基于LQG控制器的四旋翼无人机姿态控制

四旋翼无人机是一种性能优良的VTOL(垂直起降)飞行器。以四旋翼无人机作为研究对象,首先根据动力学原理,对滚转角和俯仰角进行建模,在建模基础上,根据现代控制理论设计LQG控制器,并采用LTR技术和试验确定二次最优控制和卡尔曼滤波器中的参数,通过仿真与飞行实验来验证所设计控制器的性能。结果表明,LQG控制器具有较好的动静态性能,用它实现四旋翼无人机的姿态控制是切实可行的。     

柔性机械臂的鲁棒轨迹跟踪控制

对多连杆柔性机械臂的轨迹跟踪控制提出了一种鲁棒控制方法。基于奇异摄动法将多连杆柔性机械臂系统分离为慢变和快变两个子系统，对两者分别采用滑模变结构控制和Ｈ∞控制，由此得出的组合控制使系统精确跟踪期望的轨迹，抑制弹性振动，并且使由非线性机械结构引起的结构不确定性和由弹性变形引起的非结构不确定性及外扰具有较强的鲁棒性。最后通过仿真实验说明其有效性。     

频域极大似然法及其在飞机等效飞行品质辨识中的应用

利用频域极大似然法由地面台架试验数据（Ｂｏｄｅ图）辨识某飞机纵向等效飞行品质参数，对飞机纵向飞行品质进行了等级划分，并与传统的Ｂｏｄｅ图优化拟配法进行了比较，结果表明该法在等效飞行品质辨识中的应用是成功的。     

输入受限制系统的鲁棒控制器设计方法及其应用

给出了一种饱和系统鲁棒稳定性的分析和设计方法。通过对系统优化过程进行分析及反馈控制原理，按所有输入超过限制或部分输入超过限制时，分别考虑不同指标下的优化计算问题，得到了输入受限制条件下的3种Riccati方程；并对该Riccati方程进行了讨论，得到了最优解的存在性问题。根据不确定系统的控制方法，得到了输入受限制情况下鲁棒控制Riccati方程式。飞行控制器设计和仿真结果表明，采用该方法可以给出满意的控制效果。     

非合作航天器相对位姿的鲁棒视觉确定方法

以非合作航天器的相对状态确定为研究背景,针对无法在目标航天器上安装测量光标的问题,提出利用目标航天器自然特征的单目视觉测量方案.并针对仅利用非合作航天器自然特征而导致的粗大误差增大等问题,提出了基于Randomized RANdom SAmple Consensus(R-RANSAC)的相对位姿单目视觉确定鲁棒算法,该算法首先采用R-RANSAC剔除粗大误差,然后利用基于特征点的相对位姿确定迭代算法消除其他类型的误差影响,以进一步提高算法确定精度.与航天器交会对接视觉系统不同,该系统无需在目标航天器上安装测量光标,而是充分利用目标航天器的自身结构特征,因此更适用于非合作航天器间的相对状态测量.最后对本文算法进行了数学仿真,结果表明该算法的有效性和可靠性.     

不确定性表示及在高性能鲁棒飞行控制器设计中的应用研究

针对采用H∞鲁棒控制方法设计出的控制器一般较为保守的问题，分析得到主要原因是对象不确定的描述方式过于保守，限制了系统性能指标的提高，通过对不确定性产生的物理机理分析，给出了一种基于对象物理方程分析的保守性较小的不确定描述方法。研究表明，对于不确定性认识清楚，数学描述恰当给控制问题求解带来很大方便，以某型号飞机的大包线姿态角度控制为算例，采用鲁棒混合灵敏度方法设计控制器，由于不确定的描述保守性较小，系统不仅在大包线范围内具有鲁棒稳定性，而且具有鲁棒性能。     

一种低速情况下无尾飞翼飞机航向控制方法

无尾飞翼飞机通常使用开裂式阻力方向舵或者嵌入式操纵面来解决其航向控制问题。开裂式阻力方向舵对飞机的航向控制机理与传统方向舵不同,其舵效随舵偏角的变化呈非线性特性,且在较大迎角时会产生操纵反效现象,诱发航向振荡,产生飞行事故。针对此问题,利用CFD方法分析了某小型无尾飞翼飞机开裂式阻力方向舵的操纵特性,提出一种基于迎角反馈的开裂式阻力方向舵预偏差动控制方法,并进行了非线性数值仿真和试飞验证。结果表明:该方法可以改善开裂式阻力方向舵的非线性特性,解决操纵反效问题,增强无尾飞翼飞机低速飞行时的航向控制性能。     

机器人的一种鲁棒控制方法

通过对一个三自由度机械手分别采用PID和PDFSV控制 ,介绍PDFSV方法在机器人位置控制中的运用 .改变被控对象各阶系数和加阶跃和正弦干扰仿真 ,并对其进行理论分析 .结果表明 :该控制方法设计简单 ,响应速度快 ,且无超调 ,其控制形式适合机器人的需要 ,其良好的鲁棒性可以弥补机械手的非线性因素和关节间耦合作用 .只需位置、速度反馈信号就能完成对位置、速度和加速度的控制 .同时控制中计算量小也有利于其实际运用