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高超声速飞行器线性变参数一体化式控制律设计 被引量：3
1
作者 杨庶 钱云霄 杨婷 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1427-1437,共11页
针对高超声速飞行器的三维航迹控制问题,采用线性变参数(LPV)输出反馈控制和极点配置理论,基于高度-水平航迹控制概念,在马赫数包线内设计高超声速飞行器一体化式LPV控制律.该控制律不区分常规飞行控制律的内外控制回路,根据速度、高度... 针对高超声速飞行器的三维航迹控制问题,采用线性变参数(LPV)输出反馈控制和极点配置理论,基于高度-水平航迹控制概念,在马赫数包线内设计高超声速飞行器一体化式LPV控制律.该控制律不区分常规飞行控制律的内外控制回路,根据速度、高度、侧滑角和偏航角指令对飞行器纵向和横航向运动进行综合控制,在L_(2)诱导范数意义下实现飞行器三维航迹的鲁棒最优控制.在地心地固参考系内建立高超声速飞行器的数学模型,考虑地球自转、地球扁率、地球引力二阶简谐效应对飞行器运动特性的影响.通过数值仿真检验LPV控制律的控制性能,仿真结果表明:高超声速飞行器闭环系统具有D-稳定性,能够在典型机动中保持良好的航迹控制性能,并且在扰动和测量噪声下具有良好的鲁棒性. 展开更多
关键词 高超声速飞行器 高度-水平航迹控制概念 一体化式飞行控制 线性矩阵不等式 L_(2)诱导范数 线性变参数控制
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Probabilistic Robust Linear Parameter-varying Control of a Small Helicopter Using Iterative Scenario Approach
2
作者 Zhou Fang Hua Tian Ping Li 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 SCIE EI 2015年第1期85-93,共9页
In this paper, we present an iterative scenario approach (ISA) to design robust controllers for complex linear parameter-varying (LPV) systems with uncertainties. The robust controller synthesis problem is transformed... In this paper, we present an iterative scenario approach (ISA) to design robust controllers for complex linear parameter-varying (LPV) systems with uncertainties. The robust controller synthesis problem is transformed to a scenario design problem, with the scenarios generated by identically extracting random samples on both uncertainty parameters and scheduling parameters. An iterative scheme based on the maximum volume ellipsoid cutting-plane method is used to solve the problem. Heuristic logic based on relevance ratio ranking is used to prune the redundant constraints, and thus, to improve the numerical stability of the algorithm. And further, a batching technique is presented to remarkably enhance the computational efficiency. The proposed method is applied to design an output-feedback controller for a small helicopter. Multiple uncertain physical parameters are considered, and simulation studies show that the closed-loop performance is quite good in both aspects of model tracking and dynamic decoupling. For robust LPV control problems, the proposed method is more computationally efficient than the popular stochastic ellipsoid methods. © 2014 Chinese Association of Automation. 展开更多
关键词 Aircraft control Algorithms Computation theory Computational efficiency controllers Design Helicopters Optimization Problem solving Robust control Scheduling Stochastic systems Uncertainty analysis
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基于受限参变率的飞翼无人机舵面阵风减缓控制 被引量：1
3
作者 孙逸轩 白俊强 +1 位作者 刘金龙 孙智伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1387-1397,共11页
飞翼无人机具有俯仰惯量低、纵向稳定性弱等问题,使其阵风响应对飞行参数的变化较为敏感,并且飞翼无人机的舵面较多,不同的控制策略下阵风减缓的效果不同。因此,对这类飞行器进行考虑参数变化率阵风减缓线性变参数(LPV)控制律设计,并对... 飞翼无人机具有俯仰惯量低、纵向稳定性弱等问题,使其阵风响应对飞行参数的变化较为敏感,并且飞翼无人机的舵面较多,不同的控制策略下阵风减缓的效果不同。因此,对这类飞行器进行考虑参数变化率阵风减缓线性变参数(LPV)控制律设计,并对不同舵面组合方式的控制性能展开对比研究。结合参数依赖的Lyapunov函数方法和变参斜投影降阶算法,构建了同时考虑参数变化率限制和模型降阶条件的LPV阵风减缓控制器。基于该方法对Mini-MUTT飞翼无人机模型设计LPV阵风减缓控制器;探究了不同舵面控制策略对减缓效果的影响。结果表明:采用变参斜投影降阶算法得到的降阶模型可有效表征全阶模型的动力学特性;设计的LPV阵风减缓控制器能够保证阵风在较宽速度范围内有效减缓;在单一舵面阵风减缓中,置于外侧的舵面控制效果优于内侧舵面;而在双舵面阵风减缓中,双舵面的控制效果优于单一舵面,但控制所需输入能量也会增加。在工程应用中需要针对具体问题,综合考虑控制效果和能量消耗以确定合适的控制策略。 展开更多
关键词 飞翼无人机 阵风减缓 变参斜投影降阶 参数变化率 线性变参数(lpv)控制 舵面组合方式
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基于LPV方法的Stewart平台关节空间分散控制 被引量：1
4
作者 韩蕾 傅绍文 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2008年第3期311-315,321,共6页
为了提高Stewart平台关节空间分散控制系统的性能,提出一种基于线性变参数(Linear Parameter Varying,LPV)方法的控制策略.首先建立了平台关节空间动力学模型;通过分析平台惯性矩阵,指出单支路子系统等效负载变化以及子系统间的耦合干... 为了提高Stewart平台关节空间分散控制系统的性能,提出一种基于线性变参数(Linear Parameter Varying,LPV)方法的控制策略.首先建立了平台关节空间动力学模型;通过分析平台惯性矩阵,指出单支路子系统等效负载变化以及子系统间的耦合干扰是分散控制需要处理的主要问题.然后将平台惯性矩阵分解为一个对角阵与一个耦合阵之和,子系统间耦合作用视为对单支路的干扰,从而得到每个子系统的动力学方程.最后针对子系统等效负载随着上平台运动而在较大范围内变化的特点,引入LPV控制方法,使控制器参数能够适应子系统负载变化,减少了保守性.仿真结果表明了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 STEWART平台 分散控制 关节空间 线性变参数(lpv)控制
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