在實際控制系統(tǒng)中,包括系統(tǒng)未建模動態(tài)、參數(shù)攝動和外界干擾等在內的多源干擾無處不在,這些干擾使系統(tǒng)控制性能嚴重退化。為了滿足現(xiàn)代科技對系統(tǒng)控制精度的要求,抗干擾控制已成為控制系統(tǒng)設計的一個核心問題。主動抗干擾控制是指利用干擾觀測器對受擾系統(tǒng)中干擾進行估計,而后利用干擾估計信息進行干擾前饋補償設計,并與消除偏差的反饋控制設計結合,形成復合控制器的一種抗干擾控制框架。主動抗干擾控制可以顯著提高受擾系統(tǒng)閉環(huán)動態(tài)的抗干擾性能,不僅獲得了學術界的廣泛關注而且被成功應用于工業(yè)過程中。本論文針對多源干擾對飛行器控制系統(tǒng)的影響,研究了主動抗干擾控制的若干理論和飛行器控制系統(tǒng)應用設計問題。主要包括受擾非線性系統(tǒng)的復合預測抗干擾控制問題,一類受擾高階非線性系統(tǒng)的復合有限時間抗干擾控制問題,受擾高超聲速飛行器縱向運動指令跟蹤問題,受擾火星探測器大氣進入過程縱向運動軌跡跟蹤問題,多源干擾環(huán)境下火星探測器大氣進入過程有限時間三維軌跡跟蹤問題,目標大機動環(huán)境下空空導彈三維抗干擾制導問題。論文的主要研究結果概括如下:一、針對具有確定輸入輸出相對階的受擾非線性系統(tǒng),提出了復合非線性預測抗干擾控制方案。首先針對受擾非線性...

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 抗干擾控制研究意義及研究現(xiàn)狀
        1.1.1 抗干擾控制研究意義
        1.1.2 抗干擾控制研究現(xiàn)狀
    1.2 主動抗干擾控制研究意義
        1.2.1 主動抗干擾控制算法簡介
        1.2.2 主動抗干擾控制優(yōu)點
    1.3 主動抗干擾控制研究現(xiàn)狀
        1.3.1 干擾估計技術研究現(xiàn)狀
        1.3.2 干擾補償技術研究現(xiàn)狀
    1.4 典型飛行器系統(tǒng)抗干擾控制研究現(xiàn)狀
        1.4.1 高超聲速飛行器系統(tǒng)抗干擾控制研究現(xiàn)狀
        1.4.2 火星探測器大氣進入過程抗干擾控制研究現(xiàn)狀
        1.4.3 導彈制導系統(tǒng)抗干擾制導控制研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要工作
第二章 一類非線性系統(tǒng)的復合預測控制
    2.1 引言
    2.2 預備知識
    2.3 復合預測控制器設計
        2.3.1 基準非線性預測控制器設計
        2.3.2 復合預測控制器設計
    2.4 仿真研究與分析
    2.5 本章小結
第三章 一類高階受擾非線性系統(tǒng)的復合連續(xù)終端滑�？刂�
    3.1 引言
    3.2 預備知識與問題描述
        3.2.1 重要引理
        3.2.2 問題描述
    3.3 基于終端滑模的連續(xù)有限時間狀態(tài)反饋控制
        3.3.1 算法設計與穩(wěn)定性分析
        3.3.2 基于直流/直流變換器系統(tǒng)的算法驗證
    3.4 基于終端滑模的連續(xù)有限時間輸出反饋控制
        3.4.1 算法設計與穩(wěn)定性分析
        3.4.2 基于直流/交流逆變器系統(tǒng)的算法驗證
    3.5 本章小結
第四章 高超聲速飛行器系統(tǒng)復合預測抗干擾控制
    4.1 引言
    4.2 模型介紹和問題描述
        4.2.1 本章使用符號的物理意義
        4.2.2 高超聲速飛行器模型介紹
        4.2.3 控制問題提煉
    4.3 復合預測控制器設計與穩(wěn)定性分析
        4.3.1 基準預測控制器設計
        4.3.2 復合預測控制器設計
    4.4 仿真研究與分析
        4.4.1 外部干擾作用下抗干擾性能分析
        4.4.2 模型參數(shù)攝動下魯棒性分析
    4.5 本章小結
第五章 火星探測器大氣進入過程縱向運動軌跡跟蹤控制
    5.1 引言
    5.2 預備知識與問題描述
        5.2.1 探測器三維動力學模型
        5.2.2 探測器橫縱向運動解耦
        5.2.3 探測器縱向運動軌跡跟蹤控制問題提煉
    5.3 控制器設計與穩(wěn)定性分析
        5.3.1 有限時間超螺旋滑�？刂破髟O計
        5.3.2 穩(wěn)定性分析
    5.4 仿真研究與分析
        5.4.1 參數(shù)攝動和多源干擾環(huán)境下算法魯棒性分析
        5.4.2 初始狀態(tài)測量誤差環(huán)境下算法魯棒性分析
    5.5 本章小結
第六章 火星探測器大氣進入過程三維軌跡跟蹤抗干擾控制
    6.1 引言
    6.2 模型介紹與問題描述
        6.2.1 探測器動力學模型
        6.2.2 阻力跟蹤原理及控制問題提煉
    6.3 控制器設計與系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
        6.3.1 有限時間干擾觀測器設計
        6.3.2 復合超螺旋滑模控制器設計
    6.4 仿真研究與分析
        6.4.1 特定常值參數(shù)攝動情況下算法魯棒性分析
        6.4.2 不同常值參數(shù)攝動情況下系統(tǒng)蒙特卡洛仿真分析
    6.5 本章小結
第七章 基于輸出反饋的空空導彈連續(xù)終端滑模制導律設計
    7.1 引言
    7.2 模型介紹與問題描述
        7.2.1 導彈三維制導模型介紹
        7.2.2 控制問題提煉
    7.3 制導律設計與穩(wěn)定性分析
        7.3.1 滑模觀測器設計
        7.3.2 輸出反饋滑模制導律設計與穩(wěn)定性分析
    7.4 仿真研究與分析
        7.4.1 仿真場景設定
        7.4.2 仿真結果與分析
    7.5 本章小結
第八章 總結與展望
    8.1 內容總結
    8.2 研究展望
        8.2.1 抗干擾控制理論研究展望
        8.2.2 飛行器控制系統(tǒng)抗干擾算法應用展望
參考文獻
作者簡介
致謝



本文編號：3940205