摘要：针对欠驱动无人水下航行器的三维空间路径跟踪控制问题.基于虚拟向导建立载体坐标系下的三维路径跟踪运动学误差模型,首先设计跟踪误差反馈增益形式的线性控制项镇定位置跟踪系统,避免计算虚拟控制量导数的复杂形式;然后基于反步法设计动力学控制器,通过合理的选择控制器参数消除了部分非线性项,简化了虚拟控制量的形式,同时避免了采用传统反步法设计控制器时存在的奇异值问题,基于李雅普诺夫稳定性理论设计鲁棒反馈补偿项,保证了闭环跟踪误差系统状态的一致最终有界.仿真实验表明本文设计控制器能够精确跟踪三维曲线路径,并对外界干扰具有较好的鲁棒性.

摘要：本文针对海底地形测绘时自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)的变深控制问题,提出具有PID增益调节的AUV深度控制方法,基于反馈增益的反步法设计控制器,避免了采用传统反步法导致控制器中存在虚拟控制量的高阶导数问题;基于李雅普诺夫稳定性理论设计控制器参数消除了部分非线性项,得到的控制器的线性部分为状态变量的线性组合,具有PID控制器参数调节的形式;针对存在建模不精确、外界干扰和测量噪声时的闭环系统鲁棒性进行分析,保证了误差系统在扰动作用时的一致最终有界性.最后通过仿真实验验证了本文设计的控制器的有效性.

摘要：针对格网坐标系下传统阻尼网络参数选择的复杂性和固定性的问题,以及考虑到外速度阻尼时外界速度的有效性,提出了一种自适应反馈增益阻尼方法。首先,设计了一种新的反馈增益阻尼回路。再引入自适应滤波评估外速度信息,从而实时求解阻尼回路反馈增益,使反馈增益具有自适应性,实现阻尼系统周期震荡误差的同时抑制系统超调。最后仿真实验表明,所提出的自适应反馈增益阻尼方法加快了惯导系统误差的收敛速度,能够自主进行不同阻尼状态间的优化切换,而且比传统外速度水平阻尼误差超调量减小了15%,提高了舰船在极区航行时的导航性能。

摘要：为解决自主水下航行器的变深控制问题,提出一种基于反馈增益的反步控制方法.首先,通过设计控制器参数消除部分非线性项,在保证系统稳定性的同时设计神经网络控制器来补偿纵倾运动中的模型不确定性;然后,通过自适应鲁棒控制器对神经网络的逼近误差予以消除,以加快神经网络的收敛学习速度,神经网络权值和逼近误差估计的学习律可由李雅普诺夫稳定性理论推导得出,保证了闭环系统的一致最终有界性;最后,通过仿真实验验证了所提出方法的有效性.

摘要：针对空间挠性结构的振动抑制问题 ,提出一种对智能材料执行器 /敏感器配置 (包括位置和尺寸 )和反馈增益同时优化的新设计方法。在系统动力学模型和优化指标中 ,考虑了智能材料对被控结构的质量和刚度特性的影响 。

摘要：本文提出了一种工程设计中应用较为方便的线性二次型最优调节器设计方法。通过分析单输入连续系统开环和闭环特征多项式与加权矩阵的关系,可以很容易得到一个既满足希望动态性能要求,又使反馈增益尽司能小的最优控制系统。最后,用一个算例说明该方法的可行性,并和已有的方法进行了比较。结果表明,这种方法是一种简单、适用的新方法。

摘要：提出了一种状态可变反馈增益的新算法,这种算法改进了一般状态反馈控制器的设计方法。

摘要：针对磁浮列车的加速度计故障,设计基于状态反馈增益重构的主动容错控制策略。当系统的加速度计反馈回路失效后,按照设定准则,修改其他完好反馈回路的增益,使得完好的反馈回路能够对加速度计失效回路进行补偿。当加速度计失效时,根据故障诊断系统提供的故障定位信息,实时切换到离线设计好的状态重构控制律,从而对内环单个传感器故障实现容错。仿真表明了该方法的有效性。

摘要：滑模观测器是永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)无位置传感器研究中最常用的一种方法。为解决传统滑模观测器的抖振以及反电动势随转速变化而造成的位置估计精度问题,设计了一种自适应滑模观测器。以边界层随转子速度变化的正弦饱和函数取代符号函数,抑制了观测器的抖振;同时通过在观测器中引入一个与转子转速相关的反馈增益,得到了包含转子信息的等价磁链观测值,避免了反电动势估计位置引起的误差;构建李雅普诺夫函数证明了观测器的稳定性。实验结果验证了所设计的自适应观测器在减小抖振、提高观测精度方面具有有效性。

摘要：针对干扰条件下的无人翼伞飞行器路径跟踪控制问题,提出一种基于非线性干扰观测器的反馈增益鲁棒反步控制方法.采用二阶跟踪-微分器设计干扰观测器对系统复合干扰进行估计和补偿,设计了反馈增益反步跟踪控制律,通过合理设计增益参数,消除了部分复杂非线性项,避免了虚拟量高阶导数问题,简化了控制器形式.根据Lyapunov理论设计鲁棒反馈补偿项,在保证稳定性的同时提高了系统的鲁棒性.仿真实验结果验证了所提出方法的有效性.