挠性航天器大角度机动的全系数自适应控制

本文研究全系数逢适应控制方法在挠性航天器大角度机动控制中的应用。针对中心刚体带挠性板的航天器，设计了包括黄金分割控制、逻辑微分控制和逻辑积分控制的全系数自适应控制方案，并进挠性结构卫星单轴气浮台全物理仿地具实验。     

航天器智能自适应控制方法探讨

针对现代航天器对控制任务的需求特点，本文基于航天器对象特征模型知识描述，提出了具有多层结构的智能自适应控制系统概念。作为本方法的原理，分别给出了关于一类高阶对象的低阶时变等效模型的定理及其推论，以及广义补偿基本定理及其理论，然后介绍智能自适应控制器三个层次的基本设计要点。最后对带有太阳帆板展开的航天器姿态控制进行了仿真研究，结果初步表明本智能自适应控制方法的有效性。     

航天器时延自适应变结构容错控制

针对航天器存在未知惯量参数以及干扰与执行机构失效的姿态机动问题,提出一种将自适应变结构控制与时延技术相结合的鲁棒容错控制方法.该方法在继承变结构控制优点的同时,提高了控制律对参数和干扰变化的自适应能力;利用时延技术的逼近能力补偿执行机构的故障,使得控制器对执行机构的失效具有很强的容错能力,并且执行机构故障信息不需进行在线检测和分离.仿真结果表明,在完成姿态调节控制的同时,所提出的方法具有良好的过渡过程品质.     

航天器姿态跟踪系统的自适应滑模控制

针对存在不确定惯量矩阵和外干扰的刚体航天器姿态跟踪系统,提出了一种自适应滑模控制方法。首先建立了姿态跟踪误差动力学方程,并对刚体航天器跟踪误差动力学定义了滑模,设计了自适应滑模控制律,该控制律的优点在于可以估计系统不确定块,消除了传统滑模控制中对不确定界的要求。Lyapunov分析表明了提出的自适应滑模控制器确保闭环系统取得渐近稳定性。仿真结果验证了提出的控制策略的有效性。     

航天器平移及姿态机动自适应终端滑模控制

研究了用于航天器平移及姿态机动的自适应终端滑模控制方法.通过在广义准坐标下建立拉格朗日方程得到了刚体航天器平移及姿态耦合运动的动力学方程.能对存在模型不确定性和环境扰动下的航天器实现平移和姿态机动.该自适应过程包括对不确定性和干扰的估计、有效抑制传统滑模控制的抖振现象.利用李雅普诺夫稳定性理论证明了控制器的可达性和稳定性.通过航天器的位置以及姿态跟踪的数值仿真,验证了所设计控制器的有效性和准确性.     

基于路径规划的挠性航天器姿态自适应控制

针对挠性航天器存在动力学参数不确定性以及三轴非线性强耦合的特点,提出了一种基于余弦函数路径规划的姿态自适应控制方法。首先,分析挠性航天器动力学模型,给出了其姿态控制系统的总体结构;然后,为有效抑制挠性附件振动对控制性能的影响,设计了一种余弦角加速度姿态路径规划方法对指令信号进行柔化,以减少指令信号中的高频成分;最后,将柔化指令信号作为控制系统的期望输入信号,并采用基于多输入多输出特征建模理论,设计了姿态自适应跟踪控制器。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了所提姿态控制策略的有效性。     

全系数自适应控制方法的特点和工程应用

“全系数自适应控制方法”从１９８１年发表以来，深受工程界和有关人士的欢迎，取得了五类对象３００多个控制系统的成功应用，文章介绍了此方法的特点和工程应用。     

航天器输入受限的鲁棒自适应姿态跟踪控制

研究含模型不确定性的刚性航天器输入受限时的姿态跟踪控制设计问题.针对修改的罗德里格斯姿态参数描述的航天器姿态跟踪动力学模型,基于一种有界非线性连续函数和修改的罗德里格斯姿态参数自身有界性,设计鲁棒自适应状态反馈受限控制器,不确定参数的自适应更新律可保证在线估计参数的有界性.通过所提出的输入受限控制设计方法给出输入受限幅...     

卫星天线跟踪指向控制系统的全系数自适应控制

本文根据全系数自动适应控制的原理，进行了卫星天线跟踪指向控制系统的设计和数学仿真研究，论文尝试将单变量全系数自适应控制向多变量全系数自适应控制进行推广，并在多变量系统中取得了满意的解耦控制效果，最后，进一步探讨了所设计的控制器在工程应用中可能产生的问题，并给出了满意工程要求的卫星天线跟踪指向控制系统数学仿真结果。     

空间机械臂本体与末端抓手协调运动的自适应控制方法

讨论了载体位置不受控制的漂浮基空间机械臂本体与末端抓手协调运动的自适应控制问题. 对系统的运动学、动力学分析表明, 结合系统动量守恒关系得到的系统动力学方程及协调运动的增广广义Jacobi矩阵可以表示为适当选择的组合惯性参数的线性函数. 以此为基础, 对于系统存在未知参数的情况, 设计了本体姿态与机械臂末端抓手惯性空间轨迹协调运动的自适应控制方案. 上述控制方案的显著优点在于: 不需要测量、反馈飞行器本体的位置、移动速度及移动加速度. 仿真运算, 证实了上述控制方案的有效性.     

模糊控制理论在即热式热水器中的应用

针对传统PID控制器依赖被控对象精确的数学模型,当应用在复杂的、非线性、人迟滞的即热式热水器时难以达到良好的动态响应的缺点,本文将模糊控圳理论噍用于即热式热水器的温度控制中,同时分析了即热式热水器控制系统硬件绀成及工作原理,并且在MATLAB中应用Fuzzy Toolbox和Simulink纣控制系统进行仿真。实验结果表明,模糊控制方法相对于传统的PID控制具仃更好的动态和静态性能,控制精度为大为提高。     

航天器主动热控制系统辐射散热的半物理仿真

该文提出在主动式热控制系统的地面动态实验中用半物理仿真的方法模拟在轨热辐射环境和辐射散热器。文中给出了半物理仿真系统的设计方案,用伪组件代替辐射散热器连接在真实回路中,用虚拟组件在计算机中模拟真实的在轨热辐射环境和辐射散热器的运行,并通过测控系统控制伪组件的运行状态。文中给出了虚拟组件和伪组件的设计与实现。实验结果表明这种方案能够准确地模拟出热辐射环境对热控制系统运行的影响。     

SGCMGs驱动的挠性航天器有限时间自适应鲁棒控制

针对挠性航天器系统中同时存在单框架控制力矩陀螺群(Single gimbaled control moment gyroscopes, SGCMGs) 摩擦非线性、电磁干扰力矩、惯量摄动以及外部干扰等问题, 提出了一种有限时间自适应鲁棒控制(Finite-time adaptive robust control, FTARC) 方法. 针对系统中存在未知参数的情况, 分别设计自适应更新律, 使得控制器的设计不依赖参数信息, 同时减小外部干扰对系统的不利影响. 应用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统姿态角误差和姿态角速度误差可在有限时间内收敛到原点附近的邻域内. 仿真结果表明, 所提控制律可实现挠性航天器姿态快速机动, 并获得甚高指向精度.     

Implementation of Adaptive Fuzzy Control for a Real-Time Control Demo-Model

From 1995–1999 a R&D project on fuzzy control applications to the Belgian Reactor 1 (BR1) was conducted at the Belgian Nuclear Research Centre (SCK·CEN). Due to the safety regulations of the nuclear reactor, it is not realistic to perform many experiments at BR1. In this situation, part of the pre-processing experiments had to be carried outside the reactor (e.g., comparisons of different methods and the preliminary choices of the parameters). Therefore a water-level control system, referred to as a real-time control demo-model, was designed and constructed. In this paper, the construction of the demo-model and related hardware aspects is firstly outlined, then the results of a fuzzy control (Mamdani-type) and an adaptive fuzzy control are presented. The adaptive fuzzy control is a fuzzy control with an adaptive function that can self-regulate the fuzzy control rules. Finally, an implementation of a computer simulation is introduced with an adaptive fuzzy control for this real-time control demo-model.     

Geometry and Thermal Regulation of GMA Welding via Conventional and Neural Adaptive Control

This paper investigates the application of conventional and neural adaptive control schemes to Gas Metal Arc (GMA) welding. The goal is to produce welds of high quality and strength. This can be achieved through proper on-line control of the geometrical and thermal characteristics of the process. The welding process is variant in time and strongly nonlinear, and is subject to many defects due to improper regulation of parameters like arc voltage and current, or travel speed of the torch. Adaptive control is thus naturally a very good candidate for the regulation of the geometrical and thermal characteristics of the welding process. Here four adaptive control techniques are reviewed and tested, namely: model reference adaptive control (MRAC), pseudogradient adaptive control (PAC), multivariable self-tuning adaptive control (STC), and neural adaptive control (NAC). Extensive numerical results are provided, together with a discussion of the relative merits and limitations of the above techniques.     

重复自适应控制的逆变器

针对电网电压的波动,逆变环节本身的时滞,逆变器两相桥臂参数不对称以及逆变环节中分布参数引起的杂散振荡等因素的影响,本文利用重复自适应技术设计一个简单有效的控制系统,消除了逆变器的放大倍数时变、非线性等因素所引起的不良影响,从而使逆变器的输出波形优于一般的Pl控制器下的输出波形.仿真结果验证了该算法的有效性.     

无模型自适应控制改进算法的性能仿真分析

在基于紧格式线性化方法的无模型自适应控制算法（Model—freeAdaptiveControlBasedonTightFormatLinearization,TFL-MFAC）的基础上,针对大时间滞后的特点,提出针对大时滞对象的MFAC改进算法（ImprovedMFAConLargeTime—delaySystem,LTDS—MFAC）。构造了大时滞对象并通过MAT—LAB仿真实验对改进MFAC算法的鲁棒性、抗干扰能力和跟踪能力进行分析。仿真实验表明了改进MFAC算法对大时滞系统控制具有更好的控制性能。     

一类空间机械臂系统的自适应控制与鲁棒控制

讨论载体位置与姿态均不受控制的自由浮动空间机械臂系统的控制问题。基于增广列反馈控制模型,提出当载荷参参数不确定时空间机械臂追踪惯性空间期望轨迹的自适应和鲁棒控制方法,通过仿真运算,证实了方法物有效性。