摘要：准确的自车和前车状态估计是智能汽车有效决策和控制的前提,而以往的研究通常不考虑噪声统计特性不确定的问题,导致某些情况下车辆状态估计的误差很大。为此,提出一种鲁棒自适应平方根容积卡尔曼滤波(Robust adaptive square-root cubature Kalman filter, RASCKF)算法,以降低噪声统计不确定性对估计精度的影响。首先,采用最大后验概率准则估计了过程噪声协方差和测量噪声协方差的统计值,以提高噪声稳定时状态估计的精确性。然后,基于标准化测量新息序列设计了故障检测规则,利用实时测量新息对噪声协方差进行校正处理,保证状态估计算法的鲁棒性。最后,在不同的噪声干扰工况下对RASCKF算法进行了仿真验证。结果表明,RASCKF算法在估计精度和稳定性上明显优于标准SCKF算法,有效地解决了智能汽车目标状态跟踪过程中噪声统计特性不确定的问题。

摘要：针对四旋翼无人机鲁棒自适应飞行问题,提出了一种基于指数收敛的控制方法。考虑到四旋翼系统的欠驱动、强耦合等非线性特性,采用线性化反馈控制策略实现对其轨迹追踪飞行能力的基本控制;针对线性化反馈控制易受系统内外部未知干扰等影响,采用基于指数收敛干扰观测器组合控制设计,实现四旋翼飞行的鲁棒与自适应控制;线性反馈及状态观测器控制系统基于指数收敛稳定。进行了仿真分析,结果表明,干扰观测器对四旋翼系统中存在的未知干扰具有很好的估计能力,所设计的基于指数收敛控制系统,结构简单,且具有较强的干扰抑制能力和较高的系统稳定性,满足四旋翼无人机的鲁棒及自适应飞行能力要求。

摘要：研究了主从式框架下编队飞行的相对控制问题.首先推导了描述主从星相对运动的完整非线性动力学模型,利用完整模型的无摄动形式提出了最优参考轨迹生成问题,并应用高斯伪谱法将此问题转换成非线性规划问题,使其可以数值求解;基于Lyapunov方法设计了闭环系统的鲁棒自适应控制器,在存在未知干扰、未知主星轨道参数与控制以及未知从星质量的情况下,仅利用相对状态测量即能够保证闭环系统的参考轨迹跟踪误差和参数估计误差全局一致最终有界,并证明了跟踪误差的最终界可以通过选取合理的控制器参数使其任意小;最后给出了具体的仿真场景验证了本文主要结果的有效性.

摘要：针对BTT导弹的非线性模型,给出了其适合用backstepping设计方法的块控模型。充分利用系统的结构特点,结合块控原理、backstepping设计方法、鲁棒控制和自适应控制方法,提出了一种鲁棒自适应控制器的设计方法。允许系统中的每一个子块都存在不确定性,采用非线性跟踪微分器减小了backstepping设计中的"计算膨胀"问题,并且避免了系统控制矩阵未知时控制器可能的奇异问题,证明了系统的状态跟踪误差和参数误差指数收敛于原点的一个邻域。最后给出的仿真结果显示了本文方法的有效性。

摘要：针对基于视线的无人机编队动力学非线性不确定的特性,设计了一种基于鲁棒自适应控制的编队控制系统。首先建立了基于视线的长机-僚机编队方式下的无人机编队动力学模型,而后将其转换成伪控制形式,将伪控制量分解成参考模型的输出、比例微分控制输出与神经网络自适应输出三项,采用误差观测器的输出训练神经网络以实现误差补偿,利用Lyapunov理论对误差的有界性进行了证明,设计了伪控制保护以防止执行器超出物理范围。最后建立了无人机六自由度非线性模型并进行仿真,结果表明设计的编队控制系统可以使僚机有效地跟踪做不确定机动的长机。

摘要：考虑系统存在的参数、外界扰动和未建模动态等不确定性,研究非完整移动机械手的鲁棒自适应控制器设计方法。基于用旋量理论建立的非完整移动机械手的动力学模型,设计了移动平台子系统的运动控制器,然后应用非线性反步控制技术和模糊逻辑系统的通用逼近性,用参数化线性模糊逻辑系统逼近非完整移动机械手动力学模型中的不确定项,基于Lyapunov稳定性理论设计了不确定非完整移动机械手的动力学鲁棒模糊控制器和模糊逻辑系统的参数自适应律。在适当的假设条件下,控制器不依赖于非完整移动机械手的动力学模型,放松了对斜对称性的要求。仿真结果表明,设计的控制器对参数和外界扰动等不确定性具有较强的鲁棒性和自适应性。

摘要：针对分离模块航天器虚拟对接这一关键技术,从航天器姿态控制的角度设计了一种鲁棒自适应协同控制器,该控制器容许模块存在转动惯量不确定及受空间摄动干扰等因素,利用模块间无线通信将主模块的状态信息引入从模块控制器中,从而实现了主从模块协同虚拟对接。采用修正的罗德里格斯参数描述模块的姿态,将虚拟对接的姿态控制分为2个过程,分别给出每个过程期望姿态的解算方法。将转动惯量不确定性和空间摄动干扰作为整体分析,利用滑模控制思想分别为主从模块设计了鲁棒自适应控制器,并基于Lyapunov稳定性理论给出控制器的稳定性证明,最后的仿真结果验证了该控制器的有效性。

摘要：提出一种鲁棒自适应控制器的设计方案,尤其适用于南极大型望远镜这样含有未知有界扰动,未建模动态的非线性系统.文章基于Lyapunov函数法,通过引入动态信号抑制未建模参量的影响,并采用自适应阻尼抑制各种不确定性.理论证明,所提出的鲁棒自适应控制器可保证跟踪系统的稳定性,通过选择合适的参数能达到控制精度的要求.仿真结果表明,本鲁棒自适应控制器的控制效果有很大改善.

摘要：针对受外界海洋环境扰动的欠驱动船舶航向保持控制问题,设计一种基于鲁棒自适应扰动观测器的船舶航向保持控制算法。通过Lyapunov理论,证明设计的控制器半全局一致最终有界稳定(Semi-Global Uniform and Ultimately Bounded,SGUUB)。以“育鲲”轮为船舶模型,建立考虑外界干扰的非线性Nomoto数学模型,在4级海况下进行航向保持仿真试验,并且与已有的控制算法进行对比,仿真结果表明:在达到稳定之后,基于鲁棒自适应扰动观测器的船舶航向保持器能使舵机操舵频率明显下降,舵机损耗较低,进一步验证提出的控制器算法具有较好的控制效果和鲁棒性。

摘要：针对刚体航天器在轨运行时存在执行机构失效故障和外部扰动问题,提出了一种采用鲁棒自适应观测器的故障估计方法。采用观测器不仅能够获得系统状态和执行器故障的渐进估计,而且具有广泛的适用范围。通过采用H"性能指标,降低系统扰动对故障估计精度的影响。在设计观测器增益矩阵时,为了改善故障估计的性能,引入了区域极点配置,通过把误差方程的极点配置在理想的稳定区域来改善故障估计性能,提高故障估计的准确性。最后,将改进方法应用到微小卫星姿态控制系统中,仿真验证了所提方法的有效性,为系统故障优化估计提供了科学依据。