摘要：针对非最小相位欠驱动垂直起降(vertical taking-off and landing, VTOL)飞行器的控制难题,提出了一种自耦PID(auto-coupling proportional-integral-differrential, ACPID)控制理论方法.首先通过坐标变换将VTOL飞行器的质心映射为Huygens振动中心,不仅能实现新系统控制输入解耦,而且也能避免非最小相位VTOL飞行器零动态不稳定的问题;然后对Huygens振动中心分别设计纵横向位置的ACPID控制器,并分别获得VTOL飞行器底部推力和滚转姿态角虚拟指令,进而设计滚转姿态角的ACPID控制器形成滚转力矩,从而实现VTOL飞行器系统的位置跟踪控制;最后通过复频域分析理论证明闭环控制系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性.理论分析和仿真结果都表明了本文方法的有效性,在非最小相位欠驱动控制系统领域具有重要的科学意义和广泛的应用前景.

摘要：针对一阶大时滞系统响应速度慢和抗扰能力差的问题,提出了一种时滞削弱的自耦PID控制方法。该方法使用一种滞后时间削弱结构来降低大时滞系统的时滞时间,从而形成一个无时滞的一阶近似系统,并使用自耦PID(auto-coupling proportional-integral-differential,ACPID)控制理论来设计控制器,建立了ACPID控制器中速度因子的镇定规则,分析了自耦PID控制系统的鲁棒稳定性。仿真结果表明了所提出的控制方法的有效性,与现有控制方法相比,该方法响应速度明显提高,抗扰动鲁棒性更强,因而在大时滞系统控制领域具有广泛的应用价值。