针对经验模态分解在实际应用中因异常信号导致的模态混叠问题, 提出了一种基于双尺度比例的判据和局部EMD的处理方法。首先分析了异常信号对EMD算法的影响, 之后提出了基于时间特征尺度和极值差(双尺度)的判据;通过该判据确定异常信号的时域位置后, 再对该时段信号进行局部经验模态分解, 实现异常信号和固有信号的分离。数值仿真实验以及对比分析表明,相比传统方法, 所提方法能够更加有效地抑制因异常信号产生的模态混叠问题。
经验模态分解 异常信号 模态混叠 双尺度比例判断 empirical mode decomposition abnormal signal model aliasing two-scale proportional criterion
针对非线性、多约束的滑翔飞行器再入段质点运动学与动力学模型, 采用多区间hp自适应伪谱法对滑翔飞行器的再入段轨迹进行优化设计, 再将得到的最优控制量进一步解算, 得出飞行器最优控制信号, 并针对滑翔飞行器滚转通道进行跟踪控制。仿真结果显示, 系统能够识别控制信号, 并有效实现姿态跟踪, 使得飞行器沿最优轨迹再入飞行。
hp自适应伪谱法 高超声速飞行器 轨迹优化 跟踪控制 hp adaptive pseudo-spectral method hypersonic vehicle trajectory optimization tracking control
1 火箭军工程大学自动控制工程系,西安 710025
2 四川理工学院自动化与信息工程学院,四川 自贡 643000
3 中国人民解放军96111部队,陕西 韩城 715400
针对固定翼飞行器在飞行控制过程中存在的状态受限以及执行器物理特性限制等问题,提出了一种带有指令滤波器的反步模糊自适应控制器。首先,建立带有误差项的MIMO严反馈系统; 其次,建立模糊系统在线逼近子系统误差项,基于Backstepping法对每一个子系统设计虚拟控制律; 再次,考虑状态受限和执行器的物理特性(包括幅值和速率受限),将设计的虚拟控制律通过引入幅值、速率和带宽限制的指令滤波器,对滤波误差项进行补偿; 最后,运用Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统有界且跟踪误差指数收敛于零的一个邻域内。仿真结果表明,设计的控制器具有很强的稳定性和鲁棒性。
飞行控制 反步模糊自适应控制器 指令滤波器 状态受限 执行器物理特性 flight control fuzzy backstepping adaptive controller command filter limited state physical characteristics of actuator
针对网络随机系统下具有高斯白噪声的线性、离散时间随机过程, 提出了一种基于事件触发采样机制的线性二次型高斯(LQG)最优控制设计方法。考虑最优控制律和最优事件触发律的联合设计, 首先证明基于事件触发的LQG最优控制律同样满足分离定理, 其次推导出代价函数, 利用动态规划的方法求解最优触发律以及代价函数的最小值。仿真结果表明, 在相同条件下, 所提出的最优事件触发控制与传统的最优时间触发控制相比, 能减少信息传输次数, 节约通信资源, 提升整体控制性能。
网络随机系统 LQG最优控制 事件触发采样机制 networked stochastic system optimal LQG control event-triggered sampling mechanism
周期事件触发控制具有节约通信资源和易于实现的优点, 作为一种新的控制方法, 相关的分析和设计研究还不够成熟。基于输入到状态稳定(ISS)定理, 研究了线性系统状态反馈周期事件触发控制的建模与分析问题; 将线性状态反馈周期事件触发控制系统看作一个离散时间受扰系统, 推导出了事件触发控制系统的ISS条件, 给出了线性矩阵不等式(LMI)形式, 进一步给出了触发条件参数的确定方法。最后,采用Matlab仿真验证了方法的正确性和有效性。
周期事件 触发控制 状态反馈 输入到状态稳定 线性矩阵不等式 periodic event triggered control state feedback input-to-state stability linear matrix inequality
针对具有参数不确定性特点的高超声速飞行器输出跟踪问题, 提出了一种自适应模糊H∞控制器设计方法。考虑系统存在的参数不确定性, 利用自适应模糊系统在线逼近动态逆控制器中的非线性项, 同时引入鲁棒补偿项,减轻模糊系统逼近误差和系统外部干扰对控制系统稳定性造成的影响, 提高控制器的H∞性能。利用Lyapunov理论对整个系统的稳定性进行证明。对比仿真结果表明该方法能够保证高超声速飞行器具有良好的跟踪性能和很强的鲁棒性。
高超声速飞行器 模糊自适应控制 H∞性能 动态逆 hypersonic vehicle fuzzy adaptive control H∞ performance dynamic inversion
