关键词： 制导控制一体化   自适应控制   攻击角度约束   神经网络理论   输入饱和  

摘要： 本文深入探讨了存在外界干扰、末端攻击角度约束以及输入饱和条件下的导弹制导控制一体化问题。首先，给出了考虑多约束的导弹制导控制一体化模型。其次，将目标机动和外界扰动视为系统总扰动，并引入RBF神经网络对总扰动进行逼近和补偿，提出了一种基于自适应神经网络抗饱和的一体化制导控制策略。最后，通过Lyapunov稳定性理论分析和模拟仿真验证了所设计控制策略的有效性。

关键词： 无人机安全降落   水平集方法   控制障碍函数   神经网络控制器  

摘要： 通过结合控制障碍函数与神经网络控制器，提出了一种无人机安全降落控制策略。对控制障碍函数和无人机动力学模型进行了介绍，为后续的算法设计提供了理论基础。通过水平集方法构造控制障碍函数并将其与神经网络控制器相结合，提出了一种在避障和安全降落过程中均能有效保障无人机安全的控制策略。然后对所提出算法进行仿真实验，验证了所提出控制策略在避障和安全降落方面的有效性，展示了无人机在机动能力受限及姿态约束下的安全避障能力。对所提出算法的效果进行总结，并对未来研究的方向进行了展望。

关键词： 无人艇   无模型自适应控制   细菌觅食算法   路径跟随  

摘要： 针对无人艇在路径跟随控制中由于风浪流等环境干扰或自身状态改变，导致路径跟随控制效果下降的问题，提出一种基于改进无模型自适应控制（Improved Model-Free Adaptive Control, IMFAC）算法的改进视线法路径跟随控制器。文章首先针对传统视线法设计了自适应前视圆以减小无人艇转向误差；针对无模型自适应控制算法设计了虚拟输出项以满足算法运行条件，同时利用添加的微分项实现了算法后期的快速收敛；针对无模型自适应算法较多的初始参数利用细菌觅食算法进行了预寻优，进一步保证了控制器的快速性；最后，通过半物理仿真试验以及实际水域实艇试验验证了所涉及算法的抗干扰性和有效性。

关键词： 热转印   薄膜色带张力   动态矩阵控制   自回归滑动平均模型   非线性张力控制  

摘要： 针对热转印系统转印过程中薄膜色带传动张力的波动问题，引入自回归滑动平均（ARMA）模型和动态矩阵控制（DMC）方法以实现张力的非线性控制。首先，通过研究热转印色带传动系统组成，建立了色带张力的动态模型。然后，结合DMC原理，制定了色带张力的预测控制方案。通过分析张力干扰来源，引入了ARMA模型对张力扰动进行非线性预测。仿真对比传统PID、模糊PID与ARMA-DMC方法的控制性能效果，可知结合ARMA模型的DMC非线性色带张力控制方法具有更好的稳定性，在响应时间和抗干扰方面更具优势。最后，在样机上进行非线性预测控制实验，验证了理论分析的正确性，可为后续的实际工程应用提供参考。

关键词： 充电桩整流器   负荷虚拟同步机   频率自适应   离散准比例谐振控制  

摘要： 针对公共电网频率波动时充电桩前级AC/DC整流器电能质量恶化等问题，在应用负荷虚拟同步机（LVSM）控制策略的基础上提出一种具有频率自适应能力的电流内环控制方法。首先建立LVSM频率环路小信号模型，分析可知虚拟频率将跟随偏离基频的电网频率而变化。其次，设计一种降低计算复杂度的电流内环频率自适应准比例谐振控制器（FA-QPR）以抑制并网电流谐波注入电网。最后，仿真结果表明所提控制器能够主动响应电网电压及频率变化，并改善调节过程中的电能质量，验证了理论分析的正确性。

关键词： 全驱系统方法   鲁棒控制   自适应控制   神经网络   轨迹跟踪控制  

摘要： 针对存在执行器故障、外界干扰和模型不确定的自主式水下潜航器系统(autonomous underwater vehicle,AUV),提出基于全驱系统(fully actuated system, FAS)方法的鲁棒自适应轨迹跟踪误差受限控制策略,使AUV能够渐近跟踪目标信号.首先,将跟踪误差相关的归一化函数和障碍函数与时变尺度函数相结合,提出误差受限全驱系统方法;其次,将径向基函数神经网络(radial basis function neural networks, RBFNNs)与误差受限全驱系统方法相结合处理系统中的不确定模型;进一步,设计自适应补偿机制处理执行器故障;再次基于Lyapunov稳定性理论证明轨迹跟踪误差渐近收敛于零;最后,通过仿真结果验证所设计的鲁棒自适应轨迹跟踪误差受限控制器的有效性.

关键词： 永磁同步电机   状态预测   自适应控制   状态跟踪   扰动抑制  

摘要： 本文针对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)电流控制系统中所存在的不确定性扰动和时延问题,采用模型参考自适应控制(Model Reference Adaptive Control, MRAC)技术,设计一种基于状态预测的自适应扰动抑制控制方法,其能够保证参数不确定性情况下的系统稳定和渐近状态跟踪性能,同时可实现对未知扰动的有效抑制和对输入时延的精确补偿.首先,建立了含未知扰动和输入时延的永磁同步电机电流控制系统数学模型;然后,针对永磁同步电机电流控制系统参数已知的情况,分别进行了标称情况下的常规扰动抑制控制设计和基于状态预测的扰动抑制控制设计;进而,针对永磁同步电机电流控制系统参数未知的情况,设计了基于状态预测的自适应扰动抑制控制器,以实现期望的输入时延补偿和扰动抑制.本文所设计的自适应控制方法可以保证闭环系统的稳定性能,且当系统受未知扰动和输入时延影响时,系统的状态渐近跟踪期望的参考系统状态.最后,本文基于永磁同步电机模型进行仿真研究,仿真结果验证了本文所设计的基于状态预测的自适应补偿控制策略的有效性.

关键词： 恒功率负载   直流降压变换器   长短时记忆神经网络   双深度Q网络   深度强化学习  

摘要： 基于深度强化学习的无模型控制方法将避免系统建模的复杂过程，回避较难处理的非线性系统控制问题，且具有优良的鲁棒性。本文针对带恒功率负载的直流降压变换器系统，基于长短时记忆神经网络提出一种无模型自适应控制策略。首先，定义一种由连续电压误差信号组成的状态空间，此状态空间将误差信号构建为控制算法的输入状态。其次，基于参考电压构建离散动作空间并设计奖励函数，动作空间将算法输出转换为占空比，并基于被控系统下一时刻状态给予一个奖励信号评判算法控制效果。然后，将长短时记忆神经网络作为双深度Q网络的状态动作价值函数估计器，计算输入状态下各个决策的Q值，并选取Q值最高的决策作为最优决策输出。最后，对本方法控制下的带恒功率负载的直流降压变换器系统进行仿真和实验研究。实验结果证明，该控制策略具有优良的跟踪给定性能；当存在外界扰动时，该控制策略作用下的系统具有良好的鲁棒性。

关键词： 压电作动器   鲁棒控制   相关性辨识   Youla参数化   卡尔曼滤波   多目标互补控制  

摘要： 针对存在模型不确定性、外界干扰和测量噪声下的压电作动器(Piezoelectric actuators, PEA)高精度跟踪控制问题,本文提出多目标互补鲁棒控制方法.首先,建立基于Hammerstein模型结构的率相关迟滞非线性模型,其中系统的静态迟滞非线性环节采用Prandtl-Ishlinskii(PI)模型描述,动态线性环节则由改进的相关性辨识法得到.然后在此模型基础上,研究提出用多目标互补鲁棒控制方法来实现压电作动器的高精度跟踪控制,该控制器应用PID控制理念实现闭环系统的最优性能,并采用鲁棒控制策略达到闭环系统的鲁棒稳定,同时融合了Youla参数化的思想解决系统最优性能与鲁棒性之间的矛盾.最后,通过实验验证系统的跟踪精度及抗干扰能力,证明了本文所提出方法的有效性.

关键词： 无极绳绞车   智能控制   PLC   通信系统   变频器  

摘要： 为使得选型确定的SQ-120/132P无极绳绞车更好的适应煤矿井下复杂条件并提升绞车运行控制智能化程度,结合运行控制需要提出一种出融合S7-1200PLC、BPJ-160/1140K四象限变频器的绞车智能化控制系统。该智能化控制系统可实现绞车运行监测、故障预警等功能,同时通过并行控制提升绞车反应速度并降低能耗,从而使得绞车更好的适应井下复杂条件需要。工程实践表明,智能化控制系统应用后绞车调速响应速度提升84.3%、能耗降低27.6%,可进一步提升绞车运行安全性及可靠性。