摘要：为了抑制七阶电力系统中的混沌振荡,根据自耦PID控制理论提出了一种简单的混沌控制方法。该方法首先将七阶混沌系统控制问题分解为三个严格反馈子系统的控制问题,然后将每个子系统已知和未知动态分别定义为一个总扰动,进而将三个子系统等价映射为一个三阶线性扰动系统和两个二阶线性扰动系统。据此分别构建了在总扰动反相激励下的三个受控误差系统。根据自耦PID控制理论,分别设计了一个扩展自耦pd控制器和两个自耦pd控制器。最后分析了每个子系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性。仿真结果验证了所提控制方法的有效性,每个状态变量均能由混沌振荡状态恢复到稳定运行状态,且控制信号光滑。因此该方法在电力混沌振荡控制系统领域具有良好的实际应用前景。

摘要：针对欠驱动高超声速飞行器横侧向通道的姿态控制问题,提出一种基于自耦pd(proportional-differential)控制理论的控制方法.该方法将欠驱动飞行器横侧向姿态模型转换为由速度倾斜角与侧滑角两个通道组成的二阶动态模型,并在速度倾斜角通道中引入一个侧滑角虚拟指令,再对速度倾斜角与侧滑角两个通道的内部动态与外部扰动分别定义两个总扰动,从而将非线性欠驱动扰动系统等价映射为虚拟全驱动线性扰动系统.使用最小速度因子及其自适应速度因子来设计外环速度倾斜角的自耦pd控制器,以便获得侧滑角虚拟指令,并根据该虚拟指令来设计内环侧滑角的自耦pd控制器,从而获得副翼偏角的控制力.分析了自耦pd控制系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性.仿真结果表明,本文设计的自耦pd控制器不仅具有良好的抗扰动鲁棒性,而且具有良好的动态品质和稳态性能.

摘要：针对存在模型参数不确定以及受到外部干扰的挠性航天器的高精度姿态控制和主动振动抑制问题,根据自耦PID(auto-coupling proportional integral derivative,ACPID)控制理论提出了一种简单的自耦pd(auto-coupling proportional derivative,ACpd)控制方法.将挠性航天器姿态运动的已知和未知内部动态以及外部干扰定义为一个总扰动,进而将其等价映射为一个二阶线性扰动系统.据此构建了在复合总扰动反相激励下的受控误差系统,根据ACPID控制理论分别设计了ACpd姿态控制器和ACpd主动振动控制器,并分析了每个系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性.仿真试验结果表明,ACpd姿态控制器对姿态角指令有较好的跟踪性能,ACpd主动振动控制器也能有效地抑制挠性附件的振动.

摘要：针对输入受限的四旋翼无人机,为了使其能够快速稳定地跟踪期望轨迹,使用了一种基于自耦pd(SCpd)的轨迹跟踪控制方法。该方法将四旋翼无人机系统不确定性和内外扰动等复杂因素定义为总和扰动,进而将非线性不确定系统映射为未知线性系统。根据自耦PID控制理论,为四旋翼无人机位置环和姿态环各控制通道设计了独立的SCpd控制器,并设计了一种基于误差的速度因子模型。以定点悬停、轨迹跟踪等方式,与基于传统PID和滑模控制的飞行控制系统进行了动态响应性能测试和抗干扰性能对比。仿真结果表明:基于SCpd控制的四旋翼飞行控制系统具有较优的动态响应性能和较强的抗干扰能力,验证了SCpd控制旋翼无人机轨迹跟踪的有效性。

摘要：针对受多源干扰影响且具有执行器故障的四旋翼姿态系统,研究了在姿态误差变化率未知情况下指令跟踪控制问题,结合高阶滑模观测器提出了一种基于预设性能的滑模自适应自耦pd容错控制策略。首先,构建带有外部干扰和执行器故障的四旋翼姿态动力学模型,并引入虚拟控制量进行姿态跟踪误差系统的三通道解耦;其次,使用高阶滑模观测器对各通道的跟踪误差变化率和集总扰动进行有限时间估计,并引入预设性能函数,使姿态角跟踪误差限定在预设边界内;最后,基于四旋翼无人机姿态系统模型设计了一种自耦pd容错控制律,并使用积分滑模面优化传统自耦pd速度因子,实现速度因子在线自适应,并采用Lyapunov分析方法证明了控制器的稳定性。仿真结果表明,所提控制方法具有良好的容错性能和抗干扰性能。