摘要：针对高超声速飞行器大包络飞行时,风场等外部干扰和测量噪声导致控制系统性能变差甚至失稳的问题,提出了一种基于状态观测的高超声速飞行器鲁棒控制策略。考虑噪声和外部干扰影响下系统状态受扰的问题,设计了扩张状态观测器(ESO)和自适应Kalman滤波器(AKF)的特殊组合,在统计特性未知的噪声和外部干扰影响下准确估计系统状态。其中,自适应Kalman滤波器用于滤除噪声,为扩张状态观测器提供不受噪声影响的状态估计,扩张状态观测器连续为自适应Kalman滤波器提供外部干扰估计。基于系统状态估计设计线性高斯二次型控制器,实现高超声速飞行器精确轨迹跟踪。最后,通过仿真验证了该方法在测量噪声及风干扰影响下的鲁棒跟踪能力。

摘要：由于工作环境的改变及各类干扰信号的影响,易使控制器性能降低,影响控制效果,因此需设计出一种可以在复杂情况下能够稳定工作的控制器。针对上述问题,提出了一种基于广义最小方差控制(GMVC)的控制器设计方法。GMVC控制器设计过程一般不考虑测量噪声,然而在实际过程中,系统不可能工作于理想情况下,会受到测量噪声的影响。因此首先分析了测量噪声对GMVC控制系统输出的影响,提出了采用数字滤波器的方式减小测量噪声对控制系统输出的影响,仿真结果说明了该方法的可行性和有效性。

摘要：分析振动监测系统的测量噪声水平是结构健康监测设计的重要步骤,有利于优化测试方案和后期模态参数识别。本文从数据采集全过程入手分析测量噪声的主要来源和统计特性,基于最小二乘法原理,提出标定硬件噪声水平的“n信道”方法和估计多信道同步误差的方法。前者允许以任意数量的信道组合进行噪声估计,能够充分利用所有信道的信息,增强结果的稳定性;后者运用时滞测量信号的频域特性,通过互功率谱密度的比值实现信道间亚毫秒级同步误差估计。所提方法的正确性、鲁棒性和实用性通过某桥梁振动监测系统的测量数据得到验证。

摘要：针对传感器的测量噪声水平会随时间变化,很难用单个的测量噪声水平模型进行描述;提出利用多个描述目标不同测量噪声水平模型次优的交互多模型方法。与单个模型的跟踪方法相比,多模型能够自适应修改不同模型的比例权重,从而选择局部最优的组合去逼近真实值,整个过程不需要设计复杂的逻辑跳变,具有较强的实用性。最后,通过仿真进一步验证了该方法的有效性和可行性。

摘要：测量噪声能够产生非期望的控制行为,这些行为能够降低执行机构的损坏程度和系统性能。噪声的影响可以通过滤波测量信号来降低。控制设计是一个复杂的问题,它需要一个在性能和鲁棒性之间的折衷的方法。反馈的缺点是将测量噪声带入到系统中,噪声产生的非期望控制行为可以用滤波器来减少。在控制设计中必须考虑滤波器产生的额外动态。主要讨论两种降低测量信号滤波对由噪声引起的非期望控制行为以及负载扰动响应和过程不确定性鲁棒性的影响的方法。

摘要：先进多功能雷达可以实现灵活的波束调度和复杂的工作状态调制,进而在雷达时间线上同时执行多个不同的任务,给电子侦察设备带来了巨大挑战.准确快速地对多功能雷达工作状态切换点进行在线检测对识别多功能雷达行为意图具有重要意义.本文在对多功能雷达层次化模型中工作状态所在“符号-脉冲”层进行调制类型级和参数级扩展表征基础上,提出了一种非理想观测下的多功能雷达工作状态在线切换点检测算法.该方法针对真实信号环境中存在的测量误差、虚假脉冲和缺失脉冲等情况进行适应性设计,通过离群点剔除处理和广义切换点检测算法处理,不仅可以实现调制参数粒度的雷达工作状态在线切换点检测,还可以给出雷达工作状态调制参数在切换点前后的准确估计.仿真实验验证了本文提出方法相较传统切换点检测方法的有效性和优越性.

摘要：在永磁同步电动机伺服系统中,通常根据位置信号采用M法计算转速。由于位置信号存在量化误差等原因,计算转速存在测量噪声,因此常将滤波后的转速作为反馈。在传统的转速一阶自抗扰控制系统中,自抗扰控制器的设计过程并未考虑转速滤波环节的影响,这将使系统性能受滤波时间常数的影响。提出一种考虑反馈转速滤波环节的改进型自抗扰控制器,将滤波后的转速扩张为一个新状态量,利用三阶线性扩张状态观测器估计滤波之前的转速量,并将其作为反馈。实验结果表明,改进型自抗扰控制系统具有较好的控制性能。

摘要：针对一阶不确定系统中集总扰动的快速估计问题,基于误差放大策略和双极限齐次估计理论设计非递归形式的固定时间收敛扰动观测器,并提出利用幂次函数非线性特性削弱输入信号噪声影响的改进方案.误差放大策略是一种特殊的高增益方法,能够实现修正项中幂次函数支配范围的扩张,进一步提升观测器的收敛速度,并简化参数调试过程;合理选择误差放大系数并忽略修正项中的低阶幂次项,能够简化扰动观测器结构并增强对测量噪声的抑制能力.另外,以广义超螺旋算法为基础,构建固定时间收敛鲁棒扰动观测器.最后,在理论证明分析的基础上,针对是否存在测量噪声的两种情况,对所介绍的3种扰动观测器和一种扩张状态观测器进行对比仿真分析,并总结各类扰动观测器的特点和适用性.

摘要：针对带有过程噪声和测量噪声的领导-跟随多智能体系统,研究拒绝服务攻击下多智能体系统的一致性问题.首先,设计基于卡尔曼滤波的状态观测器,对智能体状态进行有效准确的估计;然后,基于预测控制理论提出一种基于状态估计信息的分布式预测控制算法,从而实现领导-跟随多智能体系统的均方一致性控制,并给出拒绝服务攻击环境下实现领导-跟随多智能体系统均方一致性的充分必要条件;最后,通过数值仿真验证所提出方法的正确性和有效性.

摘要：四象限探测器存在较大测量噪声,严重影响快速反射镜(FSM)的跟踪性能和抗干扰能力。针对四象限探测器快速反射镜的控制问题,提出一种改进型自抗扰控制方法,利用卡尔曼滤波进行噪声滤波,扩张状态观测器负责系统状态和扰动的估计,并将观测出的总扰动加入卡尔曼滤波状态方程。最后,设计零相差跟踪控制器作为前馈控制器,并在dSPACE实验平台上进行控制性能实验与抗干扰能力实验。实验结果表明:改进型自抗扰控制器可以提高FSM的跟踪性能,以100 Hz正弦信号为例,相较于线性自抗扰控制和干扰观测器控制方法,跟踪精度分别提高了20.99%和65.40%;对10 Hz正弦扰动的抑制能力分别提升了35.36%和61.26%。所提改进型自抗扰控制方法可以在存在较大测量噪声的情况下实现对扰动的精确估计和抑制,有效提高FSM的控制性能。