气动伺服弹性系统不确定性建模与鲁棒稳定性 被引量：22

1

作者 吴志刚 杨超 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期312-316,共5页

气动伺服弹性系统在不确定性摄动下的鲁棒稳定性问题对于带有自动控制系统的弹性飞行器是非常关键的。利用线性分式变换形式 ,考虑参数和非参数不确定性的摄动 ,如广义刚度、广义质量、广义非定常气动力以及伺服系统的不确定性摄动 ,由... 气动伺服弹性系统在不确定性摄动下的鲁棒稳定性问题对于带有自动控制系统的弹性飞行器是非常关键的。利用线性分式变换形式 ,考虑参数和非参数不确定性的摄动 ,如广义刚度、广义质量、广义非定常气动力以及伺服系统的不确定性摄动 ,由各子系统到整个闭环系统依次建立气动伺服弹性的状态空间模型 ,并应用结构奇异值 μ方法分析了系统的鲁棒稳定性。两个算例表明了该建模方法的方便适用以及 展开更多

关键词 气动弹性 气动伺服弹性 鲁棒稳定性 μ-分析

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飞行高度摄动的鲁棒颤振计算方法 被引量：7

2

作者 员海玮 韩景龙 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期731-735,共5页

提出了一种以飞行高度作为摄动变量,利用结构奇异值理论来进行鲁棒颤振计算的方法。将标准大气模型中的高度与大气密度,高度与声速的关系拟合成为多项式表示的函数关系,从而将动压和飞行速度表示成飞行高度的函数,使得系统以飞行高度为... 提出了一种以飞行高度作为摄动变量,利用结构奇异值理论来进行鲁棒颤振计算的方法。将标准大气模型中的高度与大气密度,高度与声速的关系拟合成为多项式表示的函数关系,从而将动压和飞行速度表示成飞行高度的函数,使得系统以飞行高度为惟一的摄动变量。然后利用线性分式变换考虑了广义刚度和广义阻尼的不确定性,建立整个系统完整的状态空间模型,使用结构奇异值理论计算颤振裕度。该方法适用于固定马赫数的飞行颤振试验和飞行包线扩展。 展开更多

关键词 飞行颤振试验 鲁棒颤振 摄动 μ-分析方法

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考虑气动不确定性的气动弹性系统模型确认 被引量：3

3

作者 黄丽丽 韩景龙 员海玮 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2023-2030,共8页

研究了机翼气动弹性系统的不确定性建模及其模型确认问题。结构的不确定性考虑为参数形式,气动力的不确定性分为未建模动力学和参数不确定性两种形式进行讨论。建立不确定气动弹性系统的线性分式变换(LFT)模型,给出了频域的模型有效性... 研究了机翼气动弹性系统的不确定性建模及其模型确认问题。结构的不确定性考虑为参数形式,气动力的不确定性分为未建模动力学和参数不确定性两种形式进行讨论。建立不确定气动弹性系统的线性分式变换(LFT)模型,给出了频域的模型有效性检验方法,对有效模型集进行参数化并将不确定性幅值最小的模型集求解归结为优化问题。在建模中计入了实际存在的、未知但能量有界的外扰和噪声的影响,降低了结果的保守性。最后,根据模型确认的结果,使用结构奇异值μ-分析方法进行不确定系统的鲁棒颤振分析。仿真计算结果表明了模型确认方法的有效性。 展开更多

关键词 模型确认 不确定性建模 气动弹性系统 参数化 μ-分析方法 鲁棒颤振分析

原文传递

板式蒸馏控制器的μ综合分析与设计

4

作者 李自成 袁保山 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第6期631-635,共5页

采用μ综合方法,设计了具有良好控制性能的高纯度板式蒸馏塔闭环控制系统。设计主要考虑了在非线性模型中参数增益和时间延迟的不确定性,同时不确定性模型具有输入乘法不确定性形式,并采用了两自由度回路μ综合分析方法。设计建立了一... 采用μ综合方法,设计了具有良好控制性能的高纯度板式蒸馏塔闭环控制系统。设计主要考虑了在非线性模型中参数增益和时间延迟的不确定性,同时不确定性模型具有输入乘法不确定性形式,并采用了两自由度回路μ综合分析方法。设计建立了一个降阶μ控制器并针对非线性蒸馏塔模型构成的整个系统进行了仿真。结果表明,系统在不同的参考信号和干扰信号,以及不同的不确定参数值下都表现出了良好的性能。 展开更多

关键词 板式蒸馏塔 鲁棒性能 两自由度回路 μ综合分析 输入乘法不确定性

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高超声速飞行器鲁棒控制方法研究 被引量：26

5

作者 尉建利 于云峰 闫杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1526-1530,共5页

针对冲压推进高超声速飞行器飞行高度和飞行马赫数跨度范围大,飞行环境非常复杂,而其飞行过程中各种复杂的力学过程不可能完全精确地考虑在用于控制设计的飞行器控制模型中,且飞行过程中往往又会受到各种事先无法完全预知的扰动,采用μ... 针对冲压推进高超声速飞行器飞行高度和飞行马赫数跨度范围大,飞行环境非常复杂,而其飞行过程中各种复杂的力学过程不可能完全精确地考虑在用于控制设计的飞行器控制模型中,且飞行过程中往往又会受到各种事先无法完全预知的扰动,采用μ分析方法设计了高超声速飞行器鲁棒控制系统,设计结果表明μ分析方法可以较理想的解决高超声速飞行器飞行控制系统在多种不确定因素情况下的建模误差难题。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 不确定性建模 鲁棒控制 μ分析

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μ理论在电液负载模拟器中的应用 被引量：20

6

作者 李阁强 赵克定 +1 位作者 袁锐波 张彪 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期228-233,共6页

研究μ理论在电液负载模拟器中的应用,提出电液负载模拟器的鲁棒控制策略。电液负载模拟器是一个复杂的机-电-液复合系统,且是一个强耦合、时变受控对象。综合考虑参数变化、模型变动和干扰等不确定性的影响,利用μ综合控制理论设计电... 研究μ理论在电液负载模拟器中的应用,提出电液负载模拟器的鲁棒控制策略。电液负载模拟器是一个复杂的机-电-液复合系统,且是一个强耦合、时变受控对象。综合考虑参数变化、模型变动和干扰等不确定性的影响,利用μ综合控制理论设计电液负载模拟器的鲁棒力控制器,并通过μ分析使用鲁棒力控制器时系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能。给出使用鲁棒力控制器和经典力控制器时的实验结果,实验结果表明所设计鲁棒力控制器的有效性和优越性。 展开更多

关键词 电液负载模拟器 μ综合 μ分析 鲁棒 不确定性

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基于位置内环的柔顺力控制的研究 被引量：10

7

作者 叶正茂 赵慧 +1 位作者 张尚盈 韩俊伟 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期651-655,共5页

为模拟空间对接强制校正阶段的推出和拉近过程,提出基于六自由度并联机器人位置内环的柔顺力控制策略.综合考虑参数变化、模型变动和外来干扰等不确定性,利用μ综合控制理论设计鲁棒力控制器,并通过μ分析比较鲁棒力控制器和经典力控制... 为模拟空间对接强制校正阶段的推出和拉近过程,提出基于六自由度并联机器人位置内环的柔顺力控制策略.综合考虑参数变化、模型变动和外来干扰等不确定性,利用μ综合控制理论设计鲁棒力控制器,并通过μ分析比较鲁棒力控制器和经典力控制器的鲁棒稳定性和鲁棒性能.鲁棒力控制器和经典力控制器的实验结果,表明了所设计鲁棒力控制器的有效性和优越性. 展开更多

关键词 六自由度并联机器人 μ综合 μ分析 柔顺力控制

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考虑物理参数摄动的静气动弹性鲁棒分析 被引量：6

8

作者 吴志刚 杨超 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期565-569,共5页

为了研究静气动弹性系统在不确定性摄动下的稳定性和性能,建立了一种考虑物理参数摄动的静气动弹性鲁棒分析方法。从静气动弹性系统的物理方程出发,应用摄动理论和线性分式变换推导了由物理参数摄动引起的广义刚度、结构模态和广义定常... 为了研究静气动弹性系统在不确定性摄动下的稳定性和性能,建立了一种考虑物理参数摄动的静气动弹性鲁棒分析方法。从静气动弹性系统的物理方程出发,应用摄动理论和线性分式变换推导了由物理参数摄动引起的广义刚度、结构模态和广义定常气动力的摄动模型,然后得到了静气动弹性系统不确定性模型。将结构奇异值μ分析推广应用于静气动弹性鲁棒性分析。以一大展弦比长直机翼为例,分析了机翼前梁的材料弹性模态受到一定摄动时的鲁棒静发散稳定性和静气动弹性变形性能。数值结果验证了该方法是准确有效的。 展开更多

关键词 气动弹性 鲁棒性 机翼 不确定性 摄动 μ分析

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飞控系统的μ分析与μ综合的变尺度优化方法 被引量：3

9

作者 张力军 程鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期138-141,共4页

针对工程设计结果的非唯一性，用结构奇异值分析对其进行鲁棒性评估，在达到品质要求的多组控制律或参数中进一步选出鲁棒性较强的设计，这相当于同时考虑性能品质和鲁棒性的一种多目标设计．此外，在其控制律不变的前提下，以结构奇异... 针对工程设计结果的非唯一性，用结构奇异值分析对其进行鲁棒性评估，在达到品质要求的多组控制律或参数中进一步选出鲁棒性较强的设计，这相当于同时考虑性能品质和鲁棒性的一种多目标设计．此外，在其控制律不变的前提下，以结构奇异值为目标函数并加上适当的约束条件，对控制律中的几个主要参数用变尺度法或其它优化方法进行优化，以得到鲁棒性较好又适合工程实际的控制器．最后，以某型飞机横航向飞控系统为例进行仿真研究． 展开更多

关键词 鲁棒性 飞行控制系统 μ分析 μ综合 变尺度优化

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鲁棒迭代学习控制律的优化设计方法 被引量：5

10

作者 姜晓明 王岩 陈兴林 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期110-116,共7页

针对非参数不确定性系统难以实施非因果学习控制的问题,提出一种鲁棒迭代学习控制律的优化设计方法。采用基于名义性能指标的优化设计方法,预留调整加权,并将其演变成频域描述下具有系统伪逆形式的迭代学习控制律。进一步建立μ分析下... 针对非参数不确定性系统难以实施非因果学习控制的问题,提出一种鲁棒迭代学习控制律的优化设计方法。采用基于名义性能指标的优化设计方法,预留调整加权,并将其演变成频域描述下具有系统伪逆形式的迭代学习控制律。进一步建立μ分析下的系统框架,分析加权系数对系统收敛速度和鲁棒性的影响。根据上述分析来确定初始的加权系数,并采用零相位滤波器和μ分析来修正加权,使系统满足鲁棒收敛性条件,从而得到优化的鲁棒迭代学习控制律。文中附有算例,将时域设计应用到频域分析框架,可以实现非因果稳定系统的鲁棒收敛性分析,仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 鲁棒迭代学习控制 不确定性系统 鲁棒收敛性 μ分析 优化设计

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中继卫星H_∞姿态稳定控制研究 被引量：2

11

作者 孙小松 耿云海 杨涤 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期468-474,共7页

主要研究中继卫星H∞回路成形姿态稳定控制问题。中继卫星具有弱阻尼的柔性模态频率和晃动模态频率,并且模态频率具有不确定性,同时系统增益也存在有较大的变化。首先利用拉格朗日方程建立了该卫星的动力学方程,描述了系统存在的结构不... 主要研究中继卫星H∞回路成形姿态稳定控制问题。中继卫星具有弱阻尼的柔性模态频率和晃动模态频率,并且模态频率具有不确定性,同时系统增益也存在有较大的变化。首先利用拉格朗日方程建立了该卫星的动力学方程,描述了系统存在的结构不确定性,然后设计了H∞回路成形控制器。在设计过程中,首先提出了控制系统所需要满足的鲁棒稳定性和鲁棒性能指标;随后利用H∞回路成形理论设计了卫星的姿态稳定控制器,利用ν间隔度量方法对所设计的控制器进行了降阶处理,并且对所设计的控制器进行了鲁棒稳定性和鲁棒性能分析;最后通过数学仿真证明了所设计的控制器的有效性。 展开更多

关键词 中继卫星 H∞回路成形 姿态 μ分析 间隔度量

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μ理论在柔顺力控制中的应用 被引量：1

12

作者 赵慧 张辉 +1 位作者 张尚盈 韩俊伟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期97-102,共6页

研究μ理论在柔顺力控制系统中的应用。为模拟空间对接强制校正阶段的推出和拉近过程,提出基于6自由度并联机器人位置内环的柔顺力控制策略。描述基于位置内环的柔顺力控制系统串级控制结构,阐述用经典控制策略实现柔顺力控制的方法。... 研究μ理论在柔顺力控制系统中的应用。为模拟空间对接强制校正阶段的推出和拉近过程,提出基于6自由度并联机器人位置内环的柔顺力控制策略。描述基于位置内环的柔顺力控制系统串级控制结构,阐述用经典控制策略实现柔顺力控制的方法。综合考虑参数变化、模型变动和外来干扰等不确定性,利用μ综合控制理论设计鲁棒力控制器。给出鲁棒力控制系统回路中加权函数的详细选取方法和鲁棒力控制器的设计过程。通过μ分析比较鲁棒力控制器和经典力控制器的鲁棒稳定性和鲁棒性能。通过鲁棒力控制器和经典力控制器进行柔顺力控制试验,结果表明了所设计鲁棒力控制器的有效性和优越性。 展开更多

关键词 并联机器人 μ综合 μ分析 柔顺力控制 不确定性 鲁棒

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鲁棒迭代学习控制及在高精密平台中的应用 被引量：3

13

作者 姜晓明 王岩 +1 位作者 王程 陈兴林 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期601-608,共8页

针对不确定性系统,提出一种非因果的鲁棒迭代学习控制方法。采用反馈控制和迭代学习控制分别设计并统一进行鲁棒性分析的方法,以提高系统的反馈性能和学习性能。首先采用H∞控制方法,保证反馈部分的鲁棒稳定性;其次采用二次型优化迭代... 针对不确定性系统,提出一种非因果的鲁棒迭代学习控制方法。采用反馈控制和迭代学习控制分别设计并统一进行鲁棒性分析的方法,以提高系统的反馈性能和学习性能。首先采用H∞控制方法,保证反馈部分的鲁棒稳定性;其次采用二次型优化迭代学习控制律来提高系统的学习效率;最后结合μ分析理论,对迭代学习控制系统进行鲁棒性验证,并对优化学习律的参数进行修正。该方法吸取了非因果迭代学习律学习性能好的优点,也充分利用μ分析保守性小的特点来提高系统的性能。算例结果验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 迭代学习控制 二次型优化 鲁棒性 μ分析 精密运动控制

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一类非线性系统的模糊神经网络内模控制 被引量：1

14

作者 周涌 陈庆伟 +1 位作者 吴晓蓓 胡维礼 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期41-45,共5页

针对一类开环稳定的非线性系统 ,提出了一种基于模糊神经网络的非线性内模控制方案 .通过理论分析指出模糊神经网络模型可视为一类特殊的线性时变系统 ,其模型的解析逆可以直接获得 ,从而简化了非线性内模控制的设计 .为了研究建模误差... 针对一类开环稳定的非线性系统 ,提出了一种基于模糊神经网络的非线性内模控制方案 .通过理论分析指出模糊神经网络模型可视为一类特殊的线性时变系统 ,其模型的解析逆可以直接获得 ,从而简化了非线性内模控制的设计 .为了研究建模误差对闭环系统稳定性的影响 ,将建模误差转换为结构性不确定 ,采用 μ方法分析了闭环系统的鲁棒稳定性 . 展开更多

关键词 非线性系统 模糊神经网络 内模控制 μ分析

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μ分析在单变量飞行控制律评估中的应用 被引量：2

15

作者 纪多红 刘林 唐强 《自动化技术与应用》 2007年第8期11-13,共3页

针对传统控制律评估方法对模型参数摄动考虑不够全面,研究了μ分析方法。本文介绍了系统广义稳定裕度概念及模型的线性分式变换(LFT)表达,给出了μ分析评估方法的相关概念、性质,并使之相结合评估飞行控制律。最后给出一个实际应用的例... 针对传统控制律评估方法对模型参数摄动考虑不够全面,研究了μ分析方法。本文介绍了系统广义稳定裕度概念及模型的线性分式变换(LFT)表达,给出了μ分析评估方法的相关概念、性质,并使之相结合评估飞行控制律。最后给出一个实际应用的例子,仿真结果表明该方法是切实可行的。 展开更多

关键词 μ分析 控制律评估 广义稳定裕度 参数摄动 线性分式变换

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稳健控制在自适应光学系统中的应用 被引量：2

16

作者 宋定安 李新阳 彭真明 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第6期1-9,共9页

利用稳健控制理论优秀的处理控制系统不确定性扰动问题的能力,将稳健控制方法应用于自适应光学系统中控制器的设计是自适应光学领域一个新的发展方向,国外已开展了大量研究工作,国内相关研究还处于起步阶段。为更好地促进稳健控制在自... 利用稳健控制理论优秀的处理控制系统不确定性扰动问题的能力,将稳健控制方法应用于自适应光学系统中控制器的设计是自适应光学领域一个新的发展方向,国外已开展了大量研究工作,国内相关研究还处于起步阶段。为更好地促进稳健控制在自适应光学中的研究与应用,对现有的研究成果进行了梳理和回顾。简单介绍了稳健控制的基本概念和实质,概述了国内外对自适应光学系统中稳健控制的研究和应用发展现状。总结了现有研究成果,讨论了自适应光学系统中常用的几种稳健控制方法以及常见的几个基本问题,并对未来稳健控制在自适应光学中的发展和研究进行了预测和展望。 展开更多

关键词 大气光学 自适应光学系统 稳健控制 H∞控制 μ分析

原文传递

基于群智能算法的鲁棒飞行控制律参数优化 被引量：2

17

作者 袁明涛 张曙光 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2021年第3期41-47,共7页

针对飞行控制律设计过程中由于名义模型和实际飞机之间的参数偏离所导致的不确定性问题,基于传统频域分析法、μ分析以及蒙特卡洛拉偏仿真分析,提出了一种控制律优化算法。该算法以控制系统的时域、复域、频域以及多输入多输出(MIMO)系... 针对飞行控制律设计过程中由于名义模型和实际飞机之间的参数偏离所导致的不确定性问题,基于传统频域分析法、μ分析以及蒙特卡洛拉偏仿真分析,提出了一种控制律优化算法。该算法以控制系统的时域、复域、频域以及多输入多输出(MIMO)系统的μ值组合而成的不满足概率来构建代价函数,再通过混合遗传粒子群算法进行代价函数最值的迭代寻优,最终得到最优反馈控制增益参数。以某小型无人机横航向控制律为例开展分析和优化,结果表明优化后的控制律既能满足飞行性能响应指标要求,又具有满意的鲁棒稳定性,验证了该算法具有良好的优化作用。 展开更多

关键词 鲁棒控制 优化算法 μ分析 混合遗传粒子群算法 参数最优

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高超声速机的固定阶鲁棒控制器的设计 被引量：2

18

作者 唐大永 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2006年第1期67-71,共5页

在采用现代控制理论设计方法对高超声速飞行器的控制系统的设计中,一般会生成高阶的控制器,而当对这些控制器予以实现的时候又会产生较大的不可接受的时间延迟。本文针对这个问题,应用了一种在控制器设计之前即限制控制器维数的方法来... 在采用现代控制理论设计方法对高超声速飞行器的控制系统的设计中,一般会生成高阶的控制器,而当对这些控制器予以实现的时候又会产生较大的不可接受的时间延迟。本文针对这个问题,应用了一种在控制器设计之前即限制控制器维数的方法来设计固定阶的H∞控制器,同时采用了一种控制器的规范实现以及同伦算法。最后,本文还设计了一种固定阶的μ控制器,它与全阶补偿器具有相似鲁棒性,但却显著地降低了控制器的复杂度。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 不确定性建模 鲁棒控制 μ分析

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采用乘性速压摄动的频域颤振预测方法 被引量：2

19

作者 谷迎松 杨智春 李斌 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2311-2315,共5页

在鲁棒颤振分析方法基础上,提出一种乘性速压摄动表达式,使得颤振系统成为不确定性系统,并直接应用简谐气动力建立其μ框架,从而可以通过频域μ分析预测颤振临界点。导出了判定颤振临界点的μ极值条件,并给出其算法实现。该方法属于频... 在鲁棒颤振分析方法基础上,提出一种乘性速压摄动表达式,使得颤振系统成为不确定性系统,并直接应用简谐气动力建立其μ框架,从而可以通过频域μ分析预测颤振临界点。导出了判定颤振临界点的μ极值条件,并给出其算法实现。该方法属于频域方法,在理论上具有良好的一致性;且无需求解颤振特征值,从根本上避免了经典的颤振分析方法中可能出现的"窜支"问题。计算结果表明,该方法与p-k法所得结果精度相当,适用于工程颤振分析。 展开更多

关键词 颤振 μ分析 乘性不确定性 速压摄动 频域

原文传递

基于μ分析的鲁棒特征结构配置飞行控制律设计 被引量：2

20

作者 高博 杨凌宇 申功璋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期111-115,共5页

针对特征结构配置应用于飞行控制律设计鲁棒性较差的问题,提出了一种新的鲁棒特征结构配置方法.该方法结合参数化特征结构配置与μ分析,把鲁棒特征结构配置问题转化为包含系统全部自由参数的带约束条件的非线性优化问题.根据飞行控制律... 针对特征结构配置应用于飞行控制律设计鲁棒性较差的问题,提出了一种新的鲁棒特征结构配置方法.该方法结合参数化特征结构配置与μ分析,把鲁棒特征结构配置问题转化为包含系统全部自由参数的带约束条件的非线性优化问题.根据飞行控制律特点,提出分步优化策略解决鲁棒特征结构配置多变量优化问题,以降低问题复杂度,同时采用等值分布曲线直观描述优化指标随设计参数变化规律.该方法利用系统全部自由度提高系统鲁棒性,并对自由参数施加约束条件以保证标称闭环系统性能.仿真表明该方法能满足一级飞行品质要求,提高系统鲁棒性,减小保守性. 展开更多

关键词 特征结构配置 μ分析 优化 鲁棒性 飞行控制

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