中国航空科学基金(20110184001)
- 作品数：16 被引量：82H指数：6
- 相关作者：赵国荣陈洁盖俊峰宋超周绍磊更多>>
- 相关机构：中国人民解放军海军航空工程学院北京航空航天大学中国人民解放军61081部队更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术理学一般工业技术更多>>
- 非线性模型预测控制的研究进展被引量：7
- 2014年
- 近年来,模型预测控制(Modelpredictive control,MPC)的理论和技术得到了长足发展,随着线性系统模型预测控制的大量成功应用,基于非线性模型的预测控制简称非线性预测控制(NMPC)引起了广泛关注,并取得了丰富的研究成果。文章基于非线性模型预测控制的基本原理,对目前该领域的热点问题和取得的成果进行了综述,指出了研究不确定系统和时滞系统的非线性模型预测控制对进一步发展预测控制理论和拓宽其应用范围的意义。
- 赵国荣盖俊峰胡正高刘文宝
- 关键词：模型预测控制非线性系统时滞系统鲁棒预测控制线性矩阵不等式
- 基于非线性干扰观测器的高超声速飞行器反演滑模控制被引量：23
- 2012年
- 针对高超声速飞行器非线性动力学系统中存在的高度非线性、多变量耦合及参数不确定等特点,利用非线性干扰观测器对各种干扰的逼近特性,结合反演滑模控制,设计了一种飞行器反演滑模控制器。该方法首先利用干扰观测器观测出系统的干扰,未观测出的部分干扰使用反演滑模控制进行补偿,避免了累积误差,实现对制导指令的鲁棒输出跟踪,并证明了系统稳定性。仿真结果验证了该方法能较理想地观测干扰,保证系统良好的鲁棒性。
- 宋超赵国荣盖俊峰
- 关键词：高超声速干扰观测器反演设计滑模控制
- 一类高超声速飞行器自适应容错控制器设计被引量：6
- 2012年
- 高超声速飞行器控制系统具有非常突出的强耦合、强非线性、时变的力学特性,在其研究与设计过程中,需要处理高速飞行带来的弹性形变、多输入多输出、气动参数不确定以及高温高热等原因导致的各种传感器故障和部分作动器故障等一系列问题,因此该类飞行器控制系统的研究与设计面临着传统飞行器控制系统研究所未有的困难和挑战.针对高超声速飞行器飞行过程中遇到的部分作动器故障问题,本文提出了非线性观测器与控制器一体化设计的高超声速飞行器自适应反演容错控制方法.首先将飞行器作动器故障模型转换为一类状态不能完全测量,且具有未知参数和未知控制增益的SISO输出反馈非线性最小相位系统,然后,基于改进的K-滤波器理论对状态向量进行重构,在系统只有输出可以测量的情况下,设计了一种新型观测器,确定出收敛的状态向量,设计出强自适应能力的控制器,保证了系统所有信号的有界性.在自适应反演设计时,采用动态面设计方法,引入一阶滤波器,得到虚拟控制量的微分,消除传统反演设计中的"项数膨胀"问题,用Lyapunov稳定性定理保证误差一致有界.仿真实验验证了该算法的有效性.最后以高超声速飞行器纵向通道为例,验证了上述理论.
- 于进勇陈洁周绍磊顾文锦
- 关键词：高超声速飞行器观测器容错控制
- 基于二阶滑模观测器的连续系统故障估计被引量：10
- 2014年
- 针对传统的滑模观测器在实现故障估计时带来的抖振问题,设计基于super-twisting算法的二阶滑模观测器以稳定地估计出故障.针对以往利用几何或齐次性方法证明super-twisting算法稳定性过程繁琐的缺点,采用Lyapunov函数来证明稳定性.给出的故障估计结果克服了传统的滑模观测器在估计故障时带来的时延或引进新参数等缺点.最后,将所提出的方法应用于某型飞控系统,结果表明了所提出方法的有效性.
- 胡正高赵国荣黄婧丽陈洁
- 关键词：故障估计LYAPUNOV函数
- 具有可变终端代价项的非线性模型预测控制
- 2015年
- 针对离散时间非线性系统的模型预测控制问题,提出了一种具有可变自调节终端代价项的模型预测控制方案.此方案通过引入自调节因子,并对其设定不同的自调节规则,使终端代价函数项具备了可变自调节性能.证明了带有可变自调节终端代价项的模型预测控制方案可保证闭环系统的性能.为自调节因子提出了若干自调节规则,并分别分析了它们的性质.用实例证明了研究结果的有效性.
- 盖俊峰赵国荣陈洁
- 关键词：非线性系统模型预测控制
- 基于块对角理论的飞行器制导控制一体化设计被引量：2
- 2013年
- 针对末攻击段飞行器快速响应及突防的要求,研究了飞行器基于块对角控制理论的制导控制一体化设计方法。通过分析飞行器与目标的相对运动关系,建立了弹目相对运动方程;结合飞行器自身姿态层方程及角速度方程所具有的块对角结构,建立了制导控制一体化块对角模型;针对该模型中各子系统的结构特点,分别采用解析逆方法求解相对运动层方程、滑模控制方法求解姿态层和角速度层方程;采用模糊控制方法逼近系统矩阵和增益矩阵,构成块对角组合控制算法。最后,通过仿真验证了方法的有效性。
- 姜河赵国荣赵正绪
- 关键词：飞行器滑模控制
- 面向协同突防的无人飞行器自动编队控制被引量：7
- 2014年
- 对无人飞行器编队协同干扰式突防问题进行了描述。基于有限状态机设计了管理编队协同突防中离散事件的编队管理器,负责接收外部指令、参考点位置、邻居状态以及无人飞行器自身的状态,并对编队控制律进行切换,对编队协同干扰突防进行分析并确定了自动编队控制的流程。仿真结果表明,所设计的编队管理器能够根据各离散事件自动切换编队控制律,完成编队队形保持与重构之间的转换;实时解算的期望位置满足协同干扰突防所要求的编队构型约束条件,所提出的方法是可行、有效的。
- 陈天立周超周绍磊陈洁
- 关键词：无人飞行器有限状态机
- 输入状态稳定的鲁棒预测控制被引量：2
- 2013年
- 以有界干扰非线性系统为研究对象,设计一种基于近似可达集的鲁棒预测控制方法.该方法以鲁棒控制不变集作为终端约束集,采用一种简单的三次多项式逼近预测控制的待优化控制律,通过在线优化求解三次多项式的各项系数,并从理论上证明了所设计的鲁棒预测控制律可以使系统输入状态稳定.最后通过仿真实例验证了所提出的鲁棒预测控制方法的可行性和有效性.
- 周超王亚锋周绍磊陈洁
- 关键词：输入状态稳定
- 刚体飞行器姿态机动的模型预测控制方法被引量：4
- 2015年
- 针对一类刚体飞行器的姿态机动问题,提出了一种将飞行器姿态驱动到设定姿态的模型预测控制算法。通过构造合适的控制性能指标函数,对经反馈线性化处理的飞行器姿态运动方程设计了模型预测控制器。由于预测控制的一个重要特征是能实现对设定参考点或参考轨迹的有效跟踪,因此将要解决的飞行器姿态机动问题转化为对设定姿态的跟踪问题。仿真结果表明,所提出的模型预测控制算法成功实现了飞行器的姿态机动。
- 盖俊峰赵国荣周大旺
- 关键词：模型预测控制反馈线性化
- 高超声速飞行器的自适应容错控制被引量：5
- 2012年
- 针对高超声速飞行器再入过程中可能出现的执行器部分失效或卡死故障,设计了一种飞行器自适应容错控制器。在系统存在外界干扰及未知故障输入且上界未知的情况下,该控制器采用自适应算法在线估计未知的控制器参数,在执行器发生卡死或部分失效故障时,实现了对故障的容错控制和对制导指令的鲁棒输出跟踪。通过Lyapunov方法证明了该方法在执行器存在故障时能保证系统渐进稳定,仿真算例说明了该方法的有效性。
- 宋超赵国荣刘旭
- 关键词：高超声速飞行器自适应容错控制
