摘要：研究控制项含有时滞的线性系统的预测控制问题.利用被控对象的预测输出向量和系统的控制向量,设计了一种降维状态预测观测器,并将该状态观测器用于时滞控制系统的最优状态反馈控制中.利用该状态预测观测器可将闭环系统的时滞项移至系统闭环结构之外,从而最优控制规律完全可以按无时滞系统进行设计.由性能指标计算公式表明,该预测控制器关于二次型性能指标是次优的.

摘要：基于距离选通成像时间切片间的相关性,提出分布式压缩感知三维成像方法,有效解决了三维成像庞大数据量与硬件存储性能的冲突.根据相关性构建基于联合稀疏模型的分布式压缩模型,辅助重构部分时间切片.设计一种自适应距离选通方法,根据设定阈值自适应调整选通时间,无需距离先验信息,增加了系统灵活性.结果表明:平均采样率为0.15时,该方法的成像质量比传统方法提高11.124 dB,成像距离的平均误差降低6.240.分布式成像方法能够有效减少时间切片冗余信息的采集,为距离选通三维成像提供了一种新的思路.

摘要：欠驱动自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)深度控制是完成水下作业任务的重要基础,为了在复杂海况中抑制外界产生的干扰,更稳定地实现欠驱动AUV垂直面上的定深运动控制,设计基于虚拟控制律和反步法结合的滑模控制器(sliding mode controller,SMC)。首先,引入固定坐标系和运动坐标系之间的坐标转换,建立垂直面运动误差模型,将深度误差的镇定转换为纵倾角和纵倾角速度误差的镇定;然后利用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论证明控制器的稳定性。最后,仿真结果和海试表明,本文设计的控制器能够有效完成给定深度的运动控制,且对外界干扰有一定的鲁棒性。

摘要：首先,基于拉格朗日方程建立移动机器人模型;然后,根据侧向误差和角度误差的关系设计引导角,将该引导角作为虚拟输入,结合Backstepping方法设计基于移动机器人运动学模型的轨迹跟踪控制律,并给出参数选取条件;最后,以驱动轮力矩作为控制输入,并考虑到机器人受到的外部扰动,将运动学控制律扩展得到基于动力学模型的控制律.仿真结果表明了所设计控制律的有效性.

摘要：提出自主式智能体在有限时间内的停车控制问题.基于极坐标系下自主式智能体的非线性运动模型,将智能体运动控制系统分解为原地转动的线性系统和直线运动、转动结合的弱非线性系统两种形式.利用Lyapunov设计方法,得到在有限时间内智能体到达给定停车区域的切换控制律,并给出到达给定区域所需时间的估算公式.仿真算例表明了所提出控制方法的有效性.

摘要：研究具有已知动态特性但未知初始条件的持续外界扰动的线性离散系统最优控制问题.给出了前馈-反馈最优控制律的存在唯一性条件,并提出了最优控制律的设计算法.通过降维扰动观测器解决了前馈-反馈最优控制律的物理不可实现问题.对近海结构物振动控制的实例仿真表明,该设计算法易于实现,在抑制外部持续扰动和鲁棒性方面优于经典的状态反馈最优控制.

摘要：研究在外部正弦扰动作用下,控制含时滞的线性系统的最优无静差调节器设计问题.首先利用Artstein变换将控制变量含时滞的系统转化为不含时滞的系统;然后利用内模原理构造扰动补偿器,将带扰动的系统转化为无扰动的增广系统,从而将无静差扰动抑制问题转化为无扰动增广系统的最优调节器设计问题;最后利用最优控制理论求得最优无静差反馈控制律.仿真结果表明了所提出方法的有效性.

摘要：研究线性时滞系统的最优输出跟踪控制器近似设计过程.首先根据原系统最优输出跟踪控制问题构造了两个分别具有已知初始条件和终端条件的微分方程迭代序列,并证明它们一致收敛于原问题的最优解.然后通过对该解序列的有限次迭代,得到最优输出跟踪控制问题的一个近似解,进一步给出一个计算近似最优输出跟踪控制律的算法.最后通过构造降维参考输入观测器解决了最优输出跟踪控制器中前馈项的物理可实现问题.仿真结果表明该方法是有效的,且易于实现.

摘要：为研究含外界确定扰动的线性离散时滞系统的前馈-反馈最优控制(FFOC)问题,提出了设计FFOC的逐次逼近法.首先构造了一个其解收敛于原时滞系统的无时滞系统序列,然后将离散时滞系统的最优控制问题化为求解无时滞系统最优控制序列问题,通过截取最优控制序列解的有限项,得到系统的前馈-反馈次优控制律.仿真算例表明,该算法是有效的,且对外部确定扰动具有良好的鲁棒性.

摘要：为了探究影响螺旋桨水动力性能的因素,基于FLUENT软件和CFD滑移网格技术对标准桨DTMB 4119进行模拟,验证该方法的可靠性;应用该方法对不同螺距比、盘面比和纵倾角的Wageningen B型螺旋桨进行数值模拟,得到这3个因素对螺旋桨推力系数、扭矩系数和效率的影响规律;基于Box-Behnken方法设计三因素三水平试验组,采用响应面法建立三因素与目标函数的优化数学模型,得到三因素对螺旋桨水动力性能的耦合影响。结果表明,影响推力系数和扭矩系数的因素按影响大小排序为螺距比>盘面比>纵倾角。同时,在现有电机功率限制条件下,优化得到产生最大推力的螺旋桨参数。