摘要：针对一类不确定非线性系统,提出一种保证系统状态满足预设边界性能函数的新型性能驱动控制(Performancedriven control,PDC)方法.不同于传统预设性能控制(Prescribed performance control,PPC)方法中对误差与边界性能函数的比值进行非线性变换的思路,本文基于保证状态量与上下边界的两个误差量均始终非负这一思想,引入基于Metzler矩阵的正系统分析理论,并结合切换控制技术,以最终保证系统状态始终在预设性能函数之内.系统的稳定性取决于边界性能函数的选取,而不改变控制器的形式.给出针对一类不确定非线性系统的控制设计、稳定性分析和方法讨论,数值仿真例子验证了所提出方法的有效性.

摘要：针对高超声速飞行器的控制问题,提出一种基于自适应动态规划的非线性优化学习控制方法,设计了速度和高度自适应控制系统。首先,将控制器分解为稳态控制项和最优反馈控制项,同时借助反步法,将原高超声速动力学模型转化为兼顾速度跟踪误差和高度跟踪误差的统一的误差控制模型。其次,利用自适应动态规划法,通过自适应调节评价网络的权值,设计最优反馈学习控制律,并通过Lyapunov稳定性理论严格证明了跟踪误差的一致最终有界性。最后,数学仿真结果验证了所提方法的有效性。

摘要：针对无人自主飞艇上升或下降的速度控制问题,提出了一种基于神经网络自适应动态逆控制的飞行速度控制设计方法。基于自主飞艇浮力控制系统的配置状况,建立了飞艇飞行速度的数学模型。引入速度控制系统的参考模型,并利用神经网络学习功能,获得非线性控制系统的动态逆;通过引入速度误差的非线性补偿项,自适应补偿整个控制系统由于动态特性变化引起的误差,克服包括参数摄动与外界扰动在内的各类不确定性因素的影响,实现飞艇对期望速度的稳定跟踪。最后仿真结果表明,所提出的控制方案对无人自主飞艇的飞行速度具有良好的控制效果,从而验证了控制系统设计的有效性。

摘要：针对高超声速飞行器的角度与角速度子系统间的耦合控制问题,提出了一种基于耦合特性评价的有限时间模糊控制方案。首先,针对高超声速飞行器的动力学模型,并且考虑到与工程实际相结合,将舵系统引入到动力学模型中,建立了相对完善的动力学模型,通过引入期望指令,建立了面向控制的动力学误差模型。其次,在控制律设计上采用终端滑模设计了有限时间控制器,同时在耦合评价的基础上,为了解决系统对耦合的适应性以及耦合的抖振问题采用了模糊控制方法,并借助于干扰观测器解决外部干扰问题。采用李雅普诺夫稳定性理论证明了所设计的控制律是有限时间稳定性的。在数字仿真过程中,充分考虑了舵系统特性、气动拉偏、控制输入抖动等因素,仿真结果表明该方法是有效的。

摘要：针对采用红外导引头的拦截弹,提出一种基于滑模观测器的制导控制一体化(IGC)控制方法,在导弹的部分状态已知和非匹配不确定性影响下,确保了其高精度拦截效果。首先,由于采用红外导引头的拦截弹的视线(LOS)角速率难以获取,系统将不满足干扰估计的匹配条件,设计了一种新型滑模观测器,通过构造补偿滑模观测器,同时实现导弹的未知状态和干扰的有限时间精确估计。然后,利用未知状态和干扰估计信息,设计反步控制器实现导弹的制导控制一体化,证明了系统的有界稳定。仿真结果表明,本文提出的方法可以获得较小的脱靶量,且对存在的不确定性具有较强的鲁棒性。

摘要：针对三维目标拦截问题,提出一种新的具有强鲁棒性的非线性H∞末制导律。基于三维弹目相对运动学的非线性关系,将目标机动作为系统扰动,建立了弹目相对运动的数学模型。同时,基于零化弹目视线角速率的思想,提出一种全局非线性H∞稳定控制策略,得到了连续的非线性末制导律。该方法利用Lyapunov稳定性理论严格证明了制导系统的全局渐近稳定性,并且无需求解哈密尔顿-雅可比-艾萨克斯(HJI)偏微分方程,同时也无需控制弹目相对运动速度。数字仿真表明,和比例导引律相比,这种制导律对高速大机动目标具有很强的鲁棒性和适应性,并能获得良好的制导精度。

摘要：针对三维目标拦截问题,文章提出了一种新的具有强鲁棒性的非线性末制导律。基于弹目相对运动学的非线性关系,将目标机动作为系统的有界扰动,建立了三维弹目相对运动的数学模型。并应用Nussbaum-type增益技术,基于零化弹目视线角速率的思想,提出了一种全局非线性稳定控制策略,得到了连续的非线性末制导律。该方法利用Lyapunov稳定理论严格证明了在有限时间内弹目视线角速率收敛到适当小的范围内,实现末制导系统的稳定性。数字仿真表明和比例导引律相比,这种制导律对高速大机动目标具有很强的鲁棒性和适应性,并能获得良好的制导精度。

摘要：在油藏地质研究的基础上,对杜84块馆陶油层开发方案进行优选及经济评价研究,分析开采方式、布井方式、注采井距、水平段长度等因素对超稠油油藏水平井开发试验效果的影响规律,并拟和出适合方案实施的S形水平井剖面及井身结构,优化设计了注采工艺参数。4口井的实践表明,所优选的方案是可行的。

摘要：针对非对称变翼飞行器的姿态控制问题,提出了一种复合控制系统的设计方法。基于非对称变翼的姿态动力学模型,将变翼作为一种主动控制方式,提出了非对称变翼的使用条件,并采用逻辑函数设计了气动舵和变翼的复合控制分配策略。利用扩张干扰观测器估计了变翼过程中的扰动,采用全局滑动模态的变结构控制方法,设计了姿态复合控制系统,抑制了变形过程中参数的剧烈变化和变形引起的附加扰动。通过仿真,一方面与固定翼飞行器对比,校验了非对称变翼控制的有效性;另一方面通过气动数据的正负拉偏,验证了控制器对气动参数的摄动有良好的鲁棒性。

摘要：针对强不确定、多约束条件下高超声速飞行器的控制性能问题,提出一种新型、同时保证高超声速飞行器瞬态响应和稳态性能的鲁棒预设性能控制器设计方法。首先,设计一种新型、时变、对数型障碍Lyapunov函数,结合动态面法,在保证高超声速飞行器高度和速度子系统稳态跟踪误差精度的同时,还能确保其收敛速度、超调量等瞬态响应性能;与传统的预设性能方法相比,该方法无需误差转化,降低了设计的复杂度。然后,针对模型和外部扰动不确定问题,设计了自适应、非线性干扰观测器对不确定的上界进行估计并引入控制律。此外,还引入辅助误差子系统,降低高超声速飞行器执行机构饱和对闭环系统的影响。最后,通过Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统所有状态均有界。仿真结果验校了本文控制器设计的有效性。