摘要：针对在理想环境下设计的超空泡航行体控制器不能满足实际条件下的控制要求的问题,本文提出了一种基于水洞试验的超空泡航行体纵向运动控制器的等效设计的方法。通过对空化器可控的超空泡航行体的缩比模型的水洞实验,获取了空化器在运动时的空化数和空泡形态数据,以此为基础对超空泡航行体的纵向运动模型进行修正,并采用LPV反演算法设计了控制器,采用仿真实验检验控制效果。结果表明,采用水洞试验数据进行控制器设计,能够更加贴近实际运动环境,为实现超空泡航行体在真实环境中的控制提供了有力的依据。

摘要：针对航行体在运动条件下存在的时滞问题,提出了一种状态空间预测控制方法.首先,考虑航行体动力学模型的时滞特性,将模型中非线性滑行力分解为时滞与非时滞两部分,通过相应变换推导出航行体的线性变参数(LPV)时滞模型.然后,针对航行体的参数摄动,利用多胞形理论得到LPV系统的等价模型,减小在线实时计算量.最后,将实时可测参数信息与预测模型相结合设计状态空间模型预测控制器,研究系统的动态性能.仿真结果表明,该控制器对具有时滞特性的超空泡航行体有良好的控制效果及抗扰动能力.

摘要：水下航行体在高速运动时,其全部或大部分表面被空泡包裹。由于水动力和周围环境扰动使航行体尾部与空泡壁相互作用产生滑行力,滑行力的存在使系统具有较强的非线性并导致不稳定的航行状态。针对航行体纵向运动数学模型可以描述为无滑行力的线性模型和存在滑行力的非线性模型,设计了基于状态的切换控制策略并设计了双模态控制器,对于线性模型采用状态反馈控制,对于非线性模型采用基于微分几何的反馈线性化方法。仿真结果表明,基于状态切换的双模态控制器减小了滑行力,对于初始状态扰动具有鲁棒性。

摘要：针对科技期刊经营亏损的严峻形势,提出了建立科技期刊多元投资体系的设想。认为要狠抓内在质量,突出办刊特色,转变服务观念,扩大宣传发行;走联合办刊、开放办刊之路;尝试收取版面费;利用期刊优势,开展广告经营、新品开发、技术中介服务等多种经营活动;对科技期刊实施"希望工程",寻求全社会的资助。

摘要：超空泡航行体在高速航行过程中大部分表面被空泡包裹,航行体尾部与空泡间相互作用产生剧烈变化的滑行力,该滑行力是导致航行体失稳的主要因素。由于航行体与空泡相互作用机理的复杂性,使得滑行力表达式存在很大的建模差异和参数不确定性,针对这一问题,该文首先通过一系列变换将系统模型表示为线性环节和非线性环节反馈连接的形式,然后基于圆判据定理给出了航行体绝对稳定的充分条件,并依据该条件采用状态反馈极点配置方法设计控制器。仿真结果表明,该控制器针对滑行力建模不确定性和参数不确定性的情况,可以通过合理配置闭环极点实现系统对不同非线性条件的绝对稳定。

摘要：针对超空泡航行体(HSSV)在巡航阶段会受到强非线性滑行力,且伴随噪声干扰等问题,提出一种基于时域绝对稳定性的鲁棒H∞绝对稳定控制器的综合方法。利用backstepping方法,将原系统转化成子系统级联形式的跟踪模型,并在其基础上分析了滑行力的扇形区域条件。考虑系统中存在噪声干扰的情况,利用Lyapunov理论结合滑行力的扇形区域条件,给出了线性矩阵不等式(LMI)约束形式的鲁棒H∞绝对稳定控制器综合方法。仿真结果表明,所设计的鲁棒H∞绝对稳定控制器可以实现闭环系统的绝对稳定,同时在零初始条件下具有给定的H∞性能。

摘要：针对超空泡航行体在运动过程中面临的执行器饱和问题,提出一种基于线性变参数(linear parameter varing,LPV)的抗饱和控制方法。首先在航行体动力学模型基础上考虑执行器饱和非线性因素,将滑行力和执行器分别建模为时变参数的仿射函数,最终得到系统矩阵仿射依赖于时变参数的LPV模型,同时,该模型也考虑了噪声干扰条件下控制器的鲁棒性。基于该LPV模型,运用多面体理论和Lyapunov方法设计了不依赖于时变参数的静态状态反馈控制器。仿真结果表明,所设计的控制器可以保证航行体在执行器发生饱和时仍能渐近跟踪给定深度指令,且在零初始条件下具有对噪声的H_∞抑制性能。

摘要：针对超空泡航行体动力学模型存在强非线性及耦合等特点,提出一种基于松弛变量的线性参数变化(LPV)系统鲁棒变增益控制器设计方法.通过对系统中非线性滑行力进行分析变换,将非线性系统转换为含有变参数的线性参变系统,由调度策略得到其多胞形描述形式.为降低系统保守性,在多胞形各顶点设计控制器时引入松弛变量,实现系统矩阵与李雅普诺夫函数解耦,将各顶点控制器进行插值综合后得到依赖参数调节的系统全局控制器.仿真结果表明:所设计的控制器能够使系统快速准确地跟踪给定指令,同时对外界干扰具有一定的鲁棒性.

摘要：为了优化传统励磁控制系统中比例—积分—微分控制参数,文章在介绍了PSO算法的基础上,一方面引入自适应惯性权重,另一方面通过添加扰动项改进速度更新方程,提出了一种改进粒子群优化算法,并改进了适应度函数,将其应用于励磁控制系统中;在建立非线性励磁控制系统模型的基础上,设计了一种改进PSO-PID控制器,对励磁控制系统的PID参数进行整定;激励信号分别施加零起升压和负载电压扰动,新方法适应度函数为0.013,超调量为0.03%,计算时间为30.2s,均为最小,相对于一般的粒子群优化方法具有更好的收敛速度和精度,且鲁棒性更好,能有效改善励磁控制系统空载起励动态性能。

摘要：针对超空泡航行体纵平面运动时受到的强非线性滑行力以及存在外界干扰的问题,提出了一种H_(2)/H_(∞)状态反馈鲁棒控制方法。首先,利用线性变参数(linear parameter variyng,LPV)的方法将航行体模型转换成LPV镇定模型;其次,将LPV镇定模型转换成LPV跟踪模型,在考虑外界干扰的情况下,设计了H_(2)/H_(∞)状态反馈鲁棒控制器;最后进行仿真分析,结果表明,所设计的控制器能够使系统快速、准确地跟踪期望值,同时对外界干扰具有良好的抑制作用。