摘要：针对永磁风力发电机组电气时间常数与机械时间常数不同时间量级的特点,利用奇异扰动理论将永磁风力发电机组的高阶模型解耦成两个时标下的子系统,实现了对变量的解耦和模型的简化。而后,分别采用基于Lyapunov函数的设计方法和哈密顿能量方法对两个子系统进行控制,再通过组合获得整体控制律,实现了对整个永磁风力发电机组的控制。进一步通过理论证明验证了组合控制律的可行性。最后,仿真结果表明本文提出的控制策略具有较好的准确性和快速性。

摘要：针对存在模型不确性和常值干扰的挠性航天器,提出一种不依赖于模型参数的非线性PID姿态控制器.该控制器在小姿态偏差的情况下近似经典的线性PID控制器.另外,考虑到航天器上陀螺失效情况,设计了一种仅需姿态测量信息的非线性PI控制器.这两种控制器在局部均对常值干扰有抑制作用,并能使无干扰作用的姿态控制系统半全局渐近稳定.闭环系统的稳定性证明采用了奇异扰动理论,以解决积分项的存在带来的稳定性分析问题.文章最后用数学仿真验证了控制器的性能.

摘要：针对Lorenz混沌系统,研究其有限时间稳定控制问题.考虑系统存在不确定非线性,提出一种可使受控Lorenz系统实现近似有限时间稳定的控制方法.改进并设计一种扩张状态观测器,解决了受控Lorenz系统中不确定非线性未知问题.通过引入奇异扰动性理论,分析了闭环系统的近似有限时间稳定性.仿真实验结果验证了该控制方法及扩张状态观测器的有效性.

摘要：研究了洛伦兹-哈肯激光混沌系统基于主动控制方法的有限时间稳定问题.在研究Terminal吸引子的基础上,考虑系统不确定性,提出一种基于Teminal吸引子且具有动态主动补偿特性的主动控制方法,使受控洛伦兹-哈肯激光混沌系统近似实现有限时间稳定.同时,为解决系统不确定性问题,设计了一种新的观测器,并使这种观测器能在很短时间内跟踪系统的不确定性.通过引入奇异扰动性理论,详细地分析了闭环系统近似有限时间稳定性.仿真实验结果验证了该主动控制方法及观测器的有效性.

摘要：讨论基座姿态、位置均不控的自由漂浮双臂空间机器人在关节驱动力矩受限下其关节协调运动的控制问题.运用拉格朗日第二类方程并耦合动量守恒关系建立动力学方程.尔后,设计了基于饱和函数的控制方案,该方案引入具有饱和特性的双曲正切函数来控制关节力矩幅值.最后,根据奇异扰动系统稳定性理论将系统分为降阶系统和边界层系统,分别利用李雅普诺夫函数证明其在原点呈指数稳定.数值仿真进一步表明该方案的有效性和优越性.

摘要：研究了再入机动飞行器（maneuvering re—entry vehicle，MRV）的建模与控制问题。MRV通常以大倾角进入大气层后，执行上拉机动转入平飞，它的数学模型相比弹道再入式飞行器更具有高度非线性和耦合特性。建立了MRV的6自由度数学模型，包括用Missile Datcom气动计算软件生成了飞行器的气动力和力矩参数。接着基于轨迹线性化控制（traiectory lineariztion control，TLC），研究了MRV的非线性飞行控制器设计。基于奇异扰动原理，将MRV飞行控制系统分为内外两个回路，并且为两个回路都设计了轨迹线性化控制器。轨迹线性化方法将动态逆设计和线性时变调节器结合在一起，使闭环系统沿标称轨迹获得鲁棒稳定性和鲁棒性能。数字仿真表明设计的TLC控制器可以使MRV准确跟踪上拉机动指令，并对系统未建模特性和参数不确定性具有一定的鲁棒性能。

摘要：针对系统状态不可测且存在不确定性的低速摩擦伺服系统,研究其有限时间稳定跟踪控制问题,提出一种具有动态主动补偿特性的非线性反馈控制方法,使低速摩擦伺服系统近似实现有限时间稳定跟踪。同时,为了解决跟踪系统部分状态未知及不确定性问题,设计了扩张状态观测器。仿真结果验证了该控制方法及扩张状态观测器的有效性。