摘要：本文将调度预测控制的思想应用于离线鲁棒预测控制,设计了高超声速飞行器计算有效的调度离线预测控制器.首先在不同的平衡点离线设计一系列控制规则,实际实施时只需要在不同的控制器之间进行切换,避免进行在线优化,大幅度减少了在线计算时间.通过估计局部控制器的稳定域,保证了切换控制器的稳定性.另外在确保良好控制品质的同时,还能够保证所有输入和状态均在给定约束范围.仿真试验表明,提出的方法能实现速度和高度较大范围的指令跟踪,所有输入和状态均在给定约束范围内;相比于在线鲁棒预测控制方法,仿真运行时间减少,可以实现高超声速飞行器的实时控制.

摘要：针对一类具有大工作区域和快时变特性的约束非线性系统,采用多个线性参数时变(LPV)模型近似描述原非线性系统.对于各LPV模型,设计基于参数独立Lyapunov函数的局部离线预测控制器.构造各局部控制器间的切换策略,在保证切换稳定性的同时,使相互重叠的稳定域覆盖期望的工作区域.仿真结果表明,相比于已有的调度预测控制方法,所提出的方法不仅能够保证控制输入在给定的约束范围内,而且在局部控制器切换次数少的情况下,获得良好的控制性能.

摘要：针对一类具有大包线飞行和快时变特性的高超声速飞行器,采用多个线性时变(LTV)多胞模型近似地描述高超声速飞行器的纵向非线性模型.对于各LTV多胞模型,离线设计局部双模预测控制器来显式地处理控制输入和状态的约束问题,并获得相应的稳定域.然后,构造各局部控制器间稳定的切换策略.仿真结果表明,所提方法在控制输入和状态满足给定的约束范围情况下,不仅能更快地跟踪较大范围的速度和高度的指令信号,而且大幅减少了在线计算时间.